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(2013?內江)小明同學家的電動自動車上有一直流電動機,從消耗電能方面看,其內部可等效為如圖所示電路.當電動機不轉時,相當于開關S置于“1”;當電動機正常工作時,相當于開關S置于“2”.電阻R1為線圈電阻,它的功率為發熱功率;電動機對外做功的功率可用電阻R2的功率代替.
(1)當給它加36V電壓時,電動機不轉,電路中的電流為7.2A,求電阻R1的阻值.
(2)當給它加36V電壓時,電動機正常運轉,電路中的電流為1A,求電動機的發熱功率及對外做功的功率.
(3)當給它加36V電壓而電動機被卡住(電機不轉)時,求發熱熱功率.
(4)比較(2)、(3)兩個發熱功率,你認為電動機正常工作時若被卡住,對電動機會產生什么危害?
(5)如果用汽油機驅動它,效率為40%,每小時需要多少汽油?(已知汽油的熱值是q=4.6×107J/kg)
分析:(1)電動機不轉,開關S接“1”位置,只有電阻R1接入電路,已知電壓與電流,由歐姆定律可以求出電阻R1的阻值;
(2)電動機正常運轉時,開關S接“2”位置,兩電阻串聯接入電路,由P=I2R可以求出電動機的發熱功率,
由P=UI可以求出電動機總功率;電動機總功率與發熱功率之差等于電動機對外做功的功率;
(3)電動機卡住不轉時,開關S接“1”位置,只有電阻R1接入電路,已知電壓與電流,
由P=I2R可以求出電動機的發熱功率;
(4)根據發熱功率的大小分析電動機被卡住時的危害;
(5)根據電動機的總功率求出,由W=Pt求出電動機每小時消耗的電能,再根據汽油機的效率求出汽油機消耗的能量,最后求出消耗的汽油質量.
解答:解:(1)電阻R1的阻值R1=
U
I
=
36V
7.2A
=5Ω,
答:電阻R1的阻值是5Ω.
(2)電動機的發熱功率P=I2R1=(1A)2×5Ω=5W;
電動機的總功率P=UI=36V×1A=36W,
電動機對外做功的功率P=P-P=36W-5W=31W;
答:電動機的發熱功率是5W;電動機對外做功的功率是31W.
(3)電動機被卡住時的發熱功率P′=I2R1=(7.2A)2×5Ω=259.2W;
答:當給電動機加36V電壓而電動機被卡住(電機不轉)時,電動機的發熱功率是259.2W.
(4)由(2)與(3)可知,當電動機被卡住其發熱功率將大大提高,若不及時切斷電源,
會使電動機溫度很快升高,極易燒壞電動機;
答:電動機正常工作時若被卡住時,可能會燒毀電機.
(5)電動機每小時消耗的電能W=Pt=36W×3600s=1.296×105J,
汽油機消耗的能量Q=
W
η
=
1.296×105J
0.4
=3.24×105J,
消耗汽油的質量m=
Q
q
=
3.24×105J
4.6×107J
≈0.007kg;
答:如果用汽油機驅動它,效率為40%,每小時需要汽油0.007kg.
點評:本題考查了求電阻、電動機的發熱功率、電動機對外做功的功率、用汽油機帶動電動機時消耗的汽油等內容,解題時應認真細心;應知道電動機的總功率與發熱功率之差等于電動機對外做功的功率.
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(2013?內江)小明學習了電路知識后,想利用發光二極管設計一個開關有指示燈的照明電路,晚間關閉照明燈后,利用二極管發出的光指示開關所在的位置.他共設計了4個電路,如圖所示,其中L為白熾燈,規格為“220V  60W”、D為發光二極管,規格為“1.2V  0.002A”、S為單刀雙擲開關、R為限流電阻.圖中能夠滿足要求的電路是(  )

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(1)將待測醬油倒入燒杯中,用已調節好的天平測量燒杯和醬油的總質量(如圖甲所示),由圖可知天平標尺的分度值是
0.2
0.2
g,燒杯和醬油的總質量是
72.2
72.2
g.
(2)將燒杯中的醬油倒入一部分到量筒中(如圖乙所示),量筒中醬油的體積是
40
40
cm3
(3)用已調節好的天平測量剩余醬油和燒杯的總質量(如圖丙所示),由此可知醬油的密度是
1.125×103
1.125×103
kg/m3

(4)小方設計另一種測量醬油密度的實驗方案:用天平測出空燒杯的質量m1;向燒杯內倒入適量醬油,再測出燒杯和醬油的總質量m2;然后把燒杯內的醬油全部倒入量筒內,測出量筒內醬油的體積為V;醬油密度的表達式是ρ=
m2-m1V
.按該實驗方案測出醬油的密度
偏大
偏大
.(選填“偏大”或“偏小”)

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(2013?內江)蘭蘭對下列物理現象中所發生的物態變化進行了判斷,她判斷正確的是(  )

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型號 ABC66
額定電壓 220V
額定功率 110W
(1)該電冰箱正常工作時的電流是多少?
(2)電冰箱在這一天中實際停機的時間是多少小時?(計算結果保留一位小數)
(3)電冰箱主要工作部件是壓縮機(壓縮機實際是一個電動機),電冰箱正常工作時壓縮機將電能轉化為機械能和內能,如果壓縮機線圈的電阻是8Ω,那么電冰箱正常工作時壓縮機的機械功率是多少瓦?

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