高考专题解析——物理冲刺大题精做9电功电功率（教师版）

高考专题解析——物理冲刺大题精做9电功电功率（教师版）高考物理冲刺卷1．如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内阻r＝0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。(g2取10m/s)【解析】(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR＝U－UV＝(160－110)V＝50VUR50流过电阻R的电流IR＝＝A＝5AR10即通过电动机的电流，IM＝IR＝5A。(2)电动机的分压UM＝UV＝110...

高考物理冲刺卷1．如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内阻r＝0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。(g2取10m/s)【解析】(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR＝U－UV＝(160－110)V＝50VUR50流过电阻R的电流IR＝＝A＝5AR10即通过电动机的电流，IM＝IR＝5A。(2)电动机的分压UM＝UV＝110V输入电动机的功率P电＝IMUM＝550W。2(3)电动机的发热功率P热＝IMr＝20W电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝530WP出又因P出＝mgv，所以m＝＝53kg。gv2．有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A。则电动机正常工作时的输出功率多大？如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？【解析】当电动机转子不转时，电动机无机械能输出，故电能全部转化成内能，相当于纯电阻电路，欧姆定律成立。当电动机转动时，一部分电能转化成机械能输出，但因线圈有电阻，故又在线圈上产生内能，输入的电功率P电＝P热＋P机。U0.2V接U＝0.2V电压时，电动机不转，电流I＝0.4A，根据欧姆定律，线圈电阻R＝＝＝I0.4A0.5Ω当接U′＝2.0V电压时，电流I′＝1.0A，故输入电功率P电＝U′I′＝2.0×1.0W＝2.0W22消耗热功率P热＝I′R＝1.0×0.5W＝0.5W故输出功率即机械功率P机＝P电－P热＝(2.0－0.5)W＝1.5W。22U′2如果正常工作时转子被卡住，则电能全部转化成内能，故其发热功率P热′＝＝W8WR0.5＝模拟精做1．有一电动机，其铭牌上标有“100V50W”，当给此电动机接上100V的电源使其正常工作时，测得它可以将重10N的物体以4m/s的竖直速度匀速提起，求：(1)此电动机的线圈电阻为多大；(2)为了让此电动机和一个“100V30W”的白炽灯在一个输出电压为200V的电源带动下都能正常工作，有人设计了如图电路，请计算电路中的附加电阻的阻值。【解析】（1）电动机正常工作时输出的机械功率为：P机＝Gv＝10×4W＝40W所以其正常工作发热功率为：P热＝P-P机＝50-40＝10W正常工作电流为：2根据焦耳定律：P热＝Ir根据以上可得电动机内阻：r＝Ω＝40Ω。（2）白炽灯泡正常工作时的电流为：所以分流电阻R上应流过的电流为IR＝I-IL＝0.5-0.3＝0.2A根据欧姆定律，分流电阻R的阻值应为。2．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E＝6V，电源内阻r＝1Ω，电阻R＝3Ω，重物质量m＝0.10kg，当将重物固定时，理想电压表的示数为5V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示2数为5.5V，求：(不计摩擦，g取10m/s)(1)串联入电路的电动机内阻；(2)重物匀速上升时的速度大小；(3)匀速提升重物3m需要消耗的电能。【解析】由题，电源电动势，电源内阻，当将重物固定时，电压表的示数为5V，则根据闭合电路欧姆定律得电路中电流为电动机的电阻当重物匀速上升时，电压表的示数为，电路中电流为电动机两端的电压为故电动机的输入功率根据能量转化和守恒定律得代入解得，匀速提升重物3m所需要的时间则消耗的电能3．如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻rA＝2Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为6A；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为5A，且电动机的内阻rM＝1Ω；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为4A。求：(1)电炉子的电阻及发热功率；(2)电动机的机械效率；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率。【解析】（1）电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得：其发热功率：WW（2）电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律：输出所以：（3）电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律：化学所以：化学WW4．用一个标有“12V24W”的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图象如图所示。(1)在正常发光条件下，灯泡的电功率为多大？(2)设灯丝电阻与绝对温度成正比，室温为300K，求正常发光条件下灯丝的温度。(3)将一定值电阻与灯泡串联后接到20V电压上，要使灯泡能正常发光，串联的电阻为多大？(4)当合上开关后，需要0.5s灯泡才能达到正常亮度，为什么这时电流比开始时小？计算电流的最大值。【解析】（1）由题图知，正常发光时R＝8Ω，故电功率为：（2）由题图知，室温时电阻R′＝1Ω，由得：（3）电阻的电压为：U′＝20-12＝8V电阻的电流为：串联电路电阻为：Rx＝；（4）闭合开关后，灯丝温度升高，电阻增大，电压不变，因此电流减小；由图示可知，最小电阻为1欧姆，最大电流：。5．如图所示，用电动势E＝14V电源的电路控制电动机，带动传送带向高处传送物品，电25路中接有一标有“6V12W”字样的小灯泡L。现将一质量mkg的小物体(可视为质64点)轻放在传送带的A点，此后灯泡正常发光，电动机正常工作，其额定电压为6V，电动机带动传送带以v＝4m/s的速度匀速运动，传送带长为20m，与水平面之间的夹角θ＝37°，2小物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.8，g＝10m/s。在传送带将小物体从A点传送到最高点B点的过程中，求：(1)电源内阻r；(2)为传送小物体，电动机输出多少能量?（设传送带无货物时，电动机输出功率为零）【解析】（1）电源内电压U内＝E-UL-UM＝14V-6V-6V＝2V电流即解得电源内阻r＝1Ω（2）物体刚放上A点时，受到的滑动摩擦力沿传送带向上，物体作匀加速直线运动，此时：2a＝＝0.4m/s假设物体能与皮带达到相同的速度，则物体加速上滑的位移为：说明到达B点时速度为v＝4m/s从A到B，传送带对物体做的功，根据动能定理；相对位移为：S相＝x传-x1＝vt1-vt1＝vt1＝×4×10m＝20m所以由功能关系得电动机输出能量：E电＝W传+μmgcosθ?S相＝100J。

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