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    精英家教网小明同学的玩具电动车上，有一微型直流电动机，从消耗电能方面看，其内部可等效为如图所示电路．当电动机不转时，相当于开关S置于“1”；当电动机正常工作时，相当于开关S置于“2”．电阻R1为线圈电阻，它的功率为发热功率；电动机对外做功的功率可用电阻R2的功率代替．
    （1）当给它加O.3V电压时，电动机不转，电路中的电流为0.3A，求电阻R1的阻值．
    （2）当给它加3V电压时，电动机转动，电路中的电流为0.4A，求电动机的发热功率及对外做功的功率．
    （3）当给它加3V电压而电动机被卡住（电机不转）时，求发热功率．
    （4）比较（2）、（3）两个发热功率，你认为电动机正常工作时若被卡住，对电动机会产生什么危害？
    分析：本题属于开关控制题型，在解题时可使用讨论法，将一道大题化为几道小题来进行讨论分析．解题过程中可根据R=
    U
    I
    求出电阻R1的阻值，根据公式P=I2R或P=
    U2
    R
    或P=UI计算发热功率的大小．
    解答：解：（1）当给它加O.3V电压时（U=0.3V），电动机不转，电路中的电流为0.3A（I=0.3A），
    R1=
    U
    I
    =
    0.3V
    0.3A
    =1Ω．
    （2）当给它加3V电压时，电阻R1与电阻R2串联，电路中的电流为0.4A，
    电阻R1的发热功率：P1=I2R1=（O.4A）2×1Ω=O.16W，
    电源输出功率：P=UI=3V×0.4A=1.2W，
    对外做功的功率：P2=P-P1=1.2W-0.16W=1.04W．
    （3）当给它加3V电压而电动机被卡住时，相当于开关接1，R1=1Ω此时的发热功率为：
    P1′=
    U2
    R1
    =
    3V×3V
    1Ω
    =9W．
    （4）因为9W远远大于0.16W，所以电动机正常工作时若被卡住，其发热功率将大大提高，若不及时切断电源，会使电动机温度很快升高，极易烧坏电动机．
    答：（1）当给它加O.3V电压时，电动机不转，电路中的电流为0.3A，求电阻R1的阻值为1Ω．
    （2）当给它加3V电压时，电动机转动，电路中的电流为0.4A，电动机的发热功率为0.16W，对外做功的功率为1.04W．
    （3）当给它加3V电压而电动机被卡住（电机不转）时，发热功率为9W．
    （4）当电动机被卡住其发热功率将大大提高，若不及时切断电源，会使电动机温度很快升高，极易烧坏电动机．
    点评：能否根据题意准确判断出开关的状态是本题的解题关键．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：阅读理解

    瑞瑞同学有-辆玩具电动车，在行驶的过程中，车上的小动物可以自由旋转，这种功能是由两个电动机带动的，如图所示是该玩具电动车的简化电路图．目前该车某一处出现了故障：通电后玩具电动车只能行驶，上面的动物不能旋转．对此，瑞瑞同学提出了猜想：
    [猜想与假设]
    （1）可能是旋转开关有故障；
    （2）可能是旋转定时器有故障；
    （3）可能是
    旋转电动机
    旋转电动机
    有故障．
    瑞瑞同学利用一只电压表来判断故障的位置．
    [进行实验]
    （1）将玩具电动车装上四只新干电池，闭合旋转开关和旋转定时器；
    （2）将电压表一端接在d点不动，另一端依次接在a点、b点和c点，观察电压表示数．
    [分析与论证]
    （1）如果另一端接在a点时电压表有示数，接在b点时无示数，说明旋转开关
    断路
    断路
    （选填“断路”、“短路”或“正常”）；
    （2）如果另一端分别接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且Uad=Ubd=Ucd，说明
    旋转开关
    旋转开关
    和
    旋转定时器
    旋转定时器
    正常，
    旋转电动机
    旋转电动机
    有故障．
    [交流评估]
    瑞瑞将他的检修方法与小明和小华进行了交流．
    （1）小明说，在[进行实验]的第（2）步，只用一根导线连接a、c，就可以判断旋转电动机是否断路，方法是：如果旋转电动机
    转动
    转动
    ，就表明它是好的．
    （2）小华说，在[进行实验]的第（2）步，也可以用电流表检测旋转开关和旋转定时器是否损坏，方法是：将电流表接a、b，如果旋转电动机仍不转，表明旋转开关可能是
    好的
    好的
    （好的/坏的）；再将电流表接b、c，判断旋转定时器的好坏；但绝对不能将电流表接到c、d之间，否则有可能
    短路
    短路
    ．

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    科目：初中物理 来源：2011-2012学年江苏省苏州市立达中学九年级（上）期中物理试卷（解析版） 题型：解答题

    瑞瑞同学有-辆玩具电动车，在行驶的过程中，车上的小动物可以自由旋转，这种功能是由两个电动机带动的，如图所示是该玩具电动车的简化电路图．目前该车某一处出现了故障：通电后玩具电动车只能行驶，上面的动物不能旋转．对此，瑞瑞同学提出了猜想：
    [猜想与假设]
    （1）可能是旋转开关有故障；
    （2）可能是旋转定时器有故障；
    （3）可能是______有故障．
    瑞瑞同学利用一只电压表来判断故障的位置．
    [进行实验]
    （1）将玩具电动车装上四只新干电池，闭合旋转开关和旋转定时器；
    （2）将电压表一端接在d点不动，另一端依次接在a点、b点和c点，观察电压表示数．
    [分析与论证]
    （1）如果另一端接在a点时电压表有示数，接在b点时无示数，说明旋转开关______（选填“断路”、“短路”或“正常”）；
    （2）如果另一端分别接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且Uad=Ubd=Ucd，说明______和______正常，______有故障．
    [交流评估]
    瑞瑞将他的检修方法与小明和小华进行了交流．
    （1）小明说，在[进行实验]的第（2）步，只用一根导线连接a、c，就可以判断旋转电动机是否断路，方法是：如果旋转电动机______，就表明它是好的．
    （2）小华说，在[进行实验]的第（2）步，也可以用电流表检测旋转开关和旋转定时器是否损坏，方法是：将电流表接a、b，如果旋转电动机仍不转，表明旋转开关可能是______（好的/坏的）；再将电流表接b、c，判断旋转定时器的好坏；但绝对不能将电流表接到c、d之间，否则有可能______．

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