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    精英家教网如图所示，是用直流电动机提升重物的装置示意图，电源电动势E=100V，内电阻r1=1Ω，电动机的线圈电阻r2=4Ω．重物质量m=36kg，重物被电动机以v=0.5m/s的速度匀速提起，不计重物运动中所受的阻力，取g=10m/s2，试求：电路中的电流I和电源的输出功率P．
    分析：用直流电动机提升重物时，电动机消耗的电能转化为电动机的内能和提升重物的机械能，根据能量守恒定律列出求出电流和电源的输出功率．
    解答：解：电源的输出功率：P=UI　…①
    由闭合电路欧姆定律　E=U+Ir1　…②
    即　P=I（E-Ir1）　…③
    电源的输出功率等于电动机的输入功率，而电动机的输入功率一部分转化为电动机的线圈电阻的热功率，其余为输出的机械功率．
    电动机的热功率：P热=I 2r2
    电动机的输出机械功率：P出=mgv
    则：P=mgv+I 2r2　…④
    由③④式，得：I2（r2+r1）-IE+mgv=0…⑤
    代入数据化简，得：I 2-20I+36=0
    所以I=2（A）　（I=18A舍去）…⑥
    由③⑥式，得P=196（W）…⑦
    答：电路中的电流I是2A，电源的输出功率P是196W．
    点评：电动机正常工作时，电路是非纯电阻电路，求解电功率只能用P电=IU，求解内电路发热功率只能用P热=I2R，输出功率往往根据能量守恒定律求解．
    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：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为砂桶和砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池、电压为6V，G是电键，请指出图中的三处错误：
    （1）
    B接滑块的细线应水平
    B接滑块的细线应水平
    （2）
    C滑块离计时器太远
    C滑块离计时器太远
    （3）
    电火花计时器应该用220V的交流电，不能接直流电
    电火花计时器应该用220V的交流电，不能接直流电
    ．

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年海南省海南中学高二（17-20）上期期中文物理卷（带解析） 题型：实验题

    研究匀变速直线运动时，打点计时器使用的电源为______（选填“干电池”、“直流电”、“交流电”等）。如图所示的是某次实验得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E均为实验时先后记录的数据点，若记录A、B两点的时间为0.02s，则记录D、E两点的时间______0.02s（填“大于”、“等于”、“小于”）。用刻度尺测量得到A点的读数为5.0mm，C点的读数为21.0mm，E点的读数为45.0mm。根据本次测量的数据计算可得 ，在记录A点到记录E点的这段时间内，小车的平均速度=______m/s；打点计时器记录C点时，小车的速度vC =______m/s。小车运动的方向与加速度方向________（选填“相同”、“相反”）。

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    科目：高中物理 来源：2014届海南省高二（17-20）上期期中文物理卷（解析版） 题型：实验题

    研究匀变速直线运动时，打点计时器使用的电源为______（选填“干电池”、“直流电”、“交流电”等）。如图所示的是某次实验得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E均为实验时先后记录的数据点，若记录A、B两点的时间为0.02s，则记录D、E两点的时间______0.02s（填“大于”、“等于”、“小于”）。用刻度尺测量得到A点的读数为5.0mm，C点的读数为21.0mm，E点的读数为45.0mm。根据本次测量的数据计算可得 ，在记录A点到记录E点的这段时间内，小车的平均速度=______m/s；打点计时器记录C点时，小车的速度vC =______m/s。小车运动的方向与加速度方向________（选填“相同”、“相反”）。

     

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    科目：高中物理 来源：2014届高一物理探究加速度与力，质量之间的关系单元测试 题型：选择题

    ．如图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为砂桶和砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池，电压为6 V，G是电键，请指出图中的三处错误：

    图3－2－5

    (1)____________________________ ___________________________________________；

    (2)______________________________ _________________________________________；

    (3)_______________________________________________________________________．

    【解析】：(1)B接滑块的细线应水平(或与导轨平行)

    (2)C滑块离计时器太远

    (3)E电火花计时器用的是220 V的交流电，不能接直流电

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）在做《探究力、质量与加速度的关系》的实验时，假设要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁式打点计时器和电火花计时器，二者都使用的是 ▲　▲   （填“直流电”或“交流电”），它们是每隔 ▲　▲  s打一个点。

    （2）为了探究力、质量与加速度三个物理量之间的定量关系，可以在质量一定的情况下，探究物体的加速度与力的关系；再在物体受力一定的情况下，探究物体的加速度与质量的关系。最后归纳出加速度与力、质量之间的关系。这是物理学中常用的   ▲　▲   的科学探究方法。如图所示，是某同学用DIS实验系统探究＂物体的加速度与力和质量的关系＂实验装置．从所提供的装置图可知，这位同学在实验测量前，还需要对实验装置作一些必要的调整，请你写出一处需要进行调整的地方：   ▲　▲      ．

    （3）某同学在做《探究力、质量与加速度的关系》的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T = 0.10s，其中x1 =7.10cm、x2 =7.70cm、x3 = 8.30cm、x4 = 8.90cm、x5 = 9.50cm、x6 =10.10cm，则打A点时瞬时速度的大小为   ▲　▲   m/s，小车的加速度的大小是  ▲　▲   m/s2。

     


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