电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上,电动机内阻r′=1Ω,电灯灯丝电阻R=10Ω,电源电动势ε=12V,内阻r=1Q,当电压表读数为10V时,求电动机对外输
题型:不详难度:来源:
电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上,电动机内阻r′=1Ω,电灯灯丝电阻R=10Ω,电源电动势ε=12V,内阻r=1Q,当电压表读数为10V时,求电动机对外输出的机械功率。 |
答案
9(W) |
解析
【错解分析】错解:由部分电路的欧姆定律,=1A,由于L 与M并联,流过的电流与其电阻成反比, ,
上述错解过程中有两处致命的错误:一是将电动机视为纯电阻处理了,电动机不属于纯电阻,而是将电能转化为机械能,错解中利用了并联电路中支路电流与电阻成反比的结论是不恰当的,因为该结论只适用于纯电阻电路,二是不明确电动机的输入功率PM入与输出功率PM出的区别,IM2r′是电动机内阻发热功率。三者的关系是:PM入=PM出+IM2r′。 【正解】根据题意画出电路图,如图所示。
由全电路欧姆定律ε= U+Ir得出干路电流
由已知条件可知:流过灯泡的电流
电动机的输出功率的另一种求法:以全电路为研究对象,从能量转化和守恒的观点出发P源=P路。本题中电路中消耗电能的有:内电阻、灯泡和电动机,电动机消耗的电能又可分为电动机输出的机械能和电动机自身消耗的内能。即Iε=I2r+IL2R+PM出+IM2r′。 PM出=Iε-(I2r+IL2R++IM2r′)=9(W) 【点评】站在能量转化与守恒的高度看电路各个部分的作用。就可以从全局的角度把握一道题的解题思路,就能比较清醒地分清公式规律的适用范围和条件。 |
举一反三
如图所示为某一电源的U-I曲线,由图可知 ( )
A.电源电动势为2.0 V | B.电源内阻为Ω | C.电源短路时电流为6.0A | D.电路路端电压为1.0 V时,电路中电流为5.0 A |
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如图所示,在研究电源电动势与内、外电压关系的实验装置中,玻璃容器盛有稀硫酸,稀硫酸中插入石墨棒M、锌棒N作为电源的两极。A、B是位于两电极内侧的探针,理想电压表V1、V2分别接在电源的两极和探针上,下列说法正确的是 ( )
A.M极为电源正极,电压表V2的正接线柱应与探针B相连 B.当滑动变阻器触头向左移动时,电压表V1、V2的示数均减小 C.当滑动变阻器触头向左移动时,电源提供的总功率不变,滑动变阻器电功率一定减小 D.无论滑动变阻器触头向右还是向左移动,滑动变阻器上通过相同的电量时,电源消耗的化学能相等 |
如图所示.电阻R1=R2=R3=4Ω,R4=12Ω,电容C=10μF,电源电动势E=12V,内阻不计,若在工作过程中,电阻R2突然发生断路。
求:(1)通过电流计G的电流方向如何(用N-G-b或b-G-N表示)。 (2)从电阻断开到电路稳定的过程中,流经电流计的电量。 |
在图中所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r。将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中,关于各电表示数的变化,下列判断中正确的是
A.电流表A的示数变大 | B.电压表V的示数变小 | C.电流表A1的示数变小 | D.电流表A2的示数变小 |
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如图所示电路中,已知电源电动势为V,内阻,电阻,,当单刀双掷开关打在1时,电动机不转,理想电流表的示数为,当单刀双掷开关打在2时,电动机正常工作,电流表示数为,求:
(1)电动机的内阻为多少? (2)电动机正常工作时的输出功率? |
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