含电动机电路的计算专题练习

1、含电动机电路的计算专题练习作者:日期:含电动机电路的计算专题练习班级姓名成绩1. “ 220V、5. 5kW 的电动机，线圈电阻为0. 4 Q,它在正常工作时的电流为 匚 ,1s钟内产生的热量是 J , 1s内有J 的电能转化为机械能。2个直流电动机所加电压为U,电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下述说法中 错误的是（）A电动机的输出功率为 U2/ R B电动机的发热功率为|2R2 2 2C电动机的输出功率为 IU- I R D电动机的功率可写作IU= I R= U /R3. 台电阻为2 Q的电动机，接在 110V电路中工作时，通过电动机的电流为10A,则这台电动机消Li-Q耗的电功率为 ，

2、发热功率为 ，转化成机械功率为 ，电动机的效率为O4. 如图电路中，电阻 R = 2 Q,电动机内阻 r = 4 Q,电压 Uab = 60 V，电 压表示数为50V,则电动机消耗的电功率为 ，电动机输出的机械功率为 （电动机机械损耗不计）。R。设通过它们的电流相同（电动机正常运5 .一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为转），则在相同的时间内，下述说法中不正确的是（）：A. 电炉和电动机产生的电热相等B. 电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C .电炉两端电压小于电动机两端电压D.电炉和电动机两端电压相等6. 一台电动机的输出功率是 10kW这表明该电动机工作时（）.（A）每秒消耗10

3、kw电能 （B）每秒对外做10kw功（C）每秒消耗10kJ电能 （D）每秒对外做10kJ功7. 一台电动机的电阻为 4 Q,在220V的额定电压下运行时，发热消耗的电功率为 400W若电动机工作5min，则电流做功J.8. 电动机的线圈阻值为 R,电动机正常工作时，两端的电压为U,通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是（）.（A）电动机消耗的电能为Ult（B）电动机消耗的电能为I2Rt（C）电动机线圈产生的热量为 I 2Rt （D）电动机线圈产生的热量为Jt/R9. 某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量 m=50千克，电路的电压是110伏，不计各处磨擦，当电动机以V=

4、0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5安，由此可知，电动机线圈的电阻 R=欧（g取10m/s2）i电动机ViL右右10. 有一个直流电动机，把它接入0.2伏电压的电路中，电机不转，测得流过电动机的电流是 0.4安；若把电动机接入 2.0伏电压的电路中，电动机正常 工作，工作电流是 1.0安，求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，电动机的发热功率多大？11. 如图所示，有一台提升重物用的直流电动机M线圈的内阻为r=0.60 Q,与电动机串联的定值电阻阻值为R=10Q，电路的路端为 U=160V.图中理想电压表的示数为 110V.求：通过

5、电动机的电流 I是多大？电动机的输入功率 P是多大？电动机的机械功率 P /是多大？V12将电池、小灯泡、电动机、滑线变阻器组成串联电路，其中电池电动势 E= 14V,内阻r =1Q ,小灯泡标有“ 2V、4W ,电动机内阻r / =0.5 Q ,当变阻器阻值为1 Q时,电灯和电动机均为正常 工作,求：(1)电动机两端的电压(2)电动机输出的机械功率(3) 电路消耗的总功率13规格为“ 8V、4W的小灯泡与小型直流电动机(其线圈内阻为ro=O.4门)并联后，接至电动势为10V,内电阻r=0.5门的电源上，小灯泡恰好正常发光，求：(1) 通过小灯泡的电流Il和电源的内电压 U'。(2)

6、电路中的总电流I和通过电动机 D的电流Id。(3) 电动机的输入功率 P,发热功率P热和电动机的输出功率 P出。14.如图所示，电源的电动势 E=110V,电阻R=21 Q,电动机绕组的电阻 R)=0.5 Q,电键S始终闭合。 当电键S2断开时，电阻 R的电功率是525W当电键Sa闭合时，电阻 R的电功率是336W,求(1) 电源的内电阻；(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机i_的输出的功率。'含电动机电路的计算专题练习参考答案1.25,250,5250,; 2.AD; 3.1100W,200W,900W,82% ;4.250W,150W;5.D;6.D;7.6.6 X108.

7、 AC;9.4;10.1.5W,8W. 11.5A; 550W; 535W.12.8V,14W,28W;13.0.5A,2V;4A,3.5A;28W,4.9W,23.1W 14.1Q ,22A,1606W.含电动机的电路电能是我们日常生活中最常见的能源，而电动机是日常生活中常见的装置，它将电能转化为机械 能。含有电动机的电路中，电能除了转化为热能外，还有一部分转化为机械能作为电动机的输出，所 以含有电动机的电路的求解比纯电阻电路要复杂，也更容易出错，不过不用担心，下面我们将介绍一 种针对含电动机电路的“有效方法”，让你遇到这里问题如庖丁解牛，游刃有余。大思路含电动机的电路由于涉及电能转化为机械

8、能，电动机正常工作的电压电流关系不再满足I，R我们需要从能量守恒的角度去研究。电动机正常工作时的输入功率（即电动机消耗的总功率）一部分转化为电热， 一部分转化为机械能输出。根据能量守恒：P输入-忌B输岀1. 求电动机两端的电压 U2. 求流过电动机的电流I3. 求电动机的内阻r4. 求电动机输入功率 P输入，用电功率公式 P=IU计算5. 求电动机内阻消耗的电热功率 P热，根据焦耳定律求出 F热二I2r注意：4、5中的两个公式不能使用纯电阻电路中的其他变形。6. 求出P输入、F热之后，不难求出P输出举一反三，如果已知 P输出、P输入、P热中的任意两个，则另一个可以通过解能量守恒方程求出。下面我

9、们就体验一下用这种思路求电动机的输出功率。体验一有一个直流电动机， 把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，1测得流过电动机的电流是 0.4A , 若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：电动机正常工作时的输出功率。 体验思路（1）正常工作电动机两端的的电压U=2V（2）工作电流：l=1A（3）电动机内阻题中没有直接给出，需要根据已知条件计算：接入0.2V电压，流过电动机的电流为0.4A。电动机不转，此时电动机输出功率为0,相当于一个电阻。已知电压和电流，不难求出电动机内阻r=U°=02=O50Io 0.4（4）求电动机的输入功率，即总功率：P =IU =1

10、 2=2W（5）电动机电热功率2P =12x0.5 =0.5W（6） 输出功率：P2 = P P =2 0.5 =1.5W小结含电动机的电路部分必须利用能量守恒求解，对于电动机必须注意公式要运用的正确。纯电阻电路部分的一些公式的变形都不能使用，所以要求输入功率， 必须求出电动机两端电压和工作电流；要求电动机消耗的电热功率，必须求出电动机的工作电流和内阻。电路中不含电动机而只包含电阻的纯电阻电路部分的公式变形还是可以使用的。我们可以通过下面这个题目体验一下将两者结合起来使用：体验二如图1所示电路，电动机的线圈电阻是 1Q,电动机工作时电压表（理想电压表）的示数是12V,电源电动势是22V,电阻R

11、消耗的功率为10W,求：电动机输出的功率。体验思路（1）求电动机两端电压 U根据电路图，电压表示数就是电动机两端电压，所以U =12V（2）求电动机工作电流I电压表为理想电压表，所以电动机与电阻R串联接于电源两端，I为整个电路的总电流。Ur U =22 -12 =10（V）电阻R消耗的功率PR =URIR =URI，已知电阻R消耗的功率为10W闺t鼻10 =1(A)Ur 10(3)求电动机内阻已知电动机线圈电阻(4)电动机的输入功率p = IU =1 12 =12(W)(5)电动机的电热功率P =l2r =12 1 =1(W)(6)电动机的输出功率Pout 二 P_R =12 _1 =11(W

12、)实战题【练习一】團t压表的示数消耗的电功如图1所示电路，电动机的线圈电阻是 1Q ,电动机工作时电 是12V,电池组的电动势是 22V,内电阻是 0.5 Q ,电阻 R上 率是18W求：(1) 电阻R的大小；(2) 电动机输出的功率。指点迷津这道题与体验二类似，但是电池组不是理想电源，在求解时很容易出错。(1)电动机两端电压 u =12V(2)电动机工作电流1电压表为理想电压表，所以电动机与电阻 根据全电路欧姆定律R串联接于电源两端，I为整个电路的总电流。=U I(Rre)= 22 =12 I(0.5 R)2 2电阻R上消耗的功率 PR =1 R= 18=1 R联立求得I=2A,R=4.5

13、Q(3) 求电动机内阻，已知电动机线圈电阻(4)电动机的输入功率，P=IU =2 12=24(W)(5) 电动机的电热功率，R =|2r =22!：4(W)(6) 电动机的输出功率P°ut = P_R =24_4=20(W)【练习二】断开时，电功率是2W,Ri如图所示，电阻 R= 8 Q,电动机绕组电阻 F0= 2Q,当电键 K 阻Ri消耗的电功率是 2.88W;当电键闭合时，电阻 Ri消耗的电 若电源的电动势为 6V.求：电键闭合时，电动机输出的机械功率. 指点迷津1. 闭合K后，电动机与 Ri并联U =URR消耗的电功率R=uRRiU2卫Ri8U =4V2. 电动机的工作电流|0

14、.K闭合，根据全电路欧姆定律 ：=U IU - (I0 Ii)r U 4R上的电流1 =- = 0.5(A)Ri 8我们需要求出电源内阻r:K断开，电阻R消耗的电功率为2.88W,fp"2.88 P = 1断 Ri = 1 断0.6A：Ri8匕-I 断(rRi)r-Ri = 6-8=2()I断0.6代入解方程得10 =0.5A3. 电动机内阻R)=2Q4. 输入功率 Rn =I0U -0.5 4=2(W)5. 电热功率片=I02R0 =0.3 2=0.5(W)6. 输出功率 Pout =Rn -PR° =2-0.5=i.5(W)【练习三】U=11Om=50kg,电源/ s的

15、恒定 圈电阻r在P输出、P输入、P热某一用直流电动机提升重物的装置如右图所示，重物质量 提供恒定电压 U=110V,不计各处摩擦，当电动机以v=0.90m 速度向上提升重物时，电路中电流强度l=5A，求电动机线2(g =10m/ s )o指点迷津这道题与前面的题不同，所求的不是电动机的输出功率而是它的内阻。中，只有P热的公式中包含电动机的内阻r，所以需要求出P输出、P输入，进而求出P热中的r o1. 电动机两端电压 U=110V2. 电动机工作电流I=5A3. 电动机的内阻r4. 电动机的输入功率 P输入二IU =5 110=550(W)5. 电动机的电热功率 P热二|2r=25r6. 电动机

16、的输出功率 P输出二P输入-F热=550 - 25r7. 电动机以 v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物，电动机的输出功率等于物体重力做功的功率F输出二 Pg 二 mgv=50 10 0.90 = 450(W)8两式联立，可以得到r=4 Q .点评通过上面的例题，大家应该注意到：在遵循大思路解题时，一些难题往往不能一下子求出每一步 的未知量(比如电动机的工作电流I)。遇到这种情况时，大家要有意识的列出关于此未知量的方程组,通过联立方程来解出所求的未知量。直流电路动态分析专题练习班级姓名成绩1.在如图1所示的电路中,R、艮、R3和F4皆为定值电阻，F5为可变电阻，电源的电动势为内阻为ro,设

17、电流表A的读数为I ,电压表V的读数为U,当R的滑动触点向图中a端移动时，（E,)A. I变大，U变小B. I变大，U变大C.I变小，U变大D.I变小，U变小2.在图所示的电路中，电源的电压为U, FO为半导体热敏电阻，r、R、R2是普通电阻，设除热电阻外,其他均不受温度的影响，那么当环境温度升高后，关于各电表示数的说法 中正确的是（）A A增大，M增大，V2增大B、A增大，M减小，V2增大C A减小，M增大，V2增大D A增大，Vi减小，V2减小3.如图所示，当滑动变阻器滑动触头向左移动时，灯泡A、B、C的亮度将（ ）A.都变亮B.都变暗C.A、B变暗，C变亮D. A B变亮，C变暗4在如图

18、3的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时, A A灯和B灯都变亮B A灯、B灯都变暗C A灯变亮，B灯变暗D A灯变暗，B灯变亮A、B两灯亮度的变化情况为（）5如右图4所示，当滑动变阻器的滑动片 A电流表示数减小，电压表示数增大B电流表示数增大，电压表示数减小C两表示数均增大D两表示数均减小P向左移动时,两电表的示数变化情况为（）6如图所示电路中，电源电动势为£,内阻为 率增大，则可以（）r , Ri、甩、F3均为可变电阻，要使电阻R消耗的电功A增大R减小RiC减小R>D增大R37.在如图3电路中，电源电动势是滑动头向左移动时 （）A电阻R1的功率将加大BC电源消耗的功率将加大DE,内电阻是r，当滑动变阻器 R3的电阻R2的功率将减小电源的效率将增加8如图3所示