如图所示,M为一线圈电阻r0=0.4Ω的电动机,电阻R=24Ω,电源电动势E=40V.当S断开时,电流表的示数为I1=1.6A,当开关S闭合时,电流表的示数为I2=4.0A.求:(1)电源内阻(2)开关

◎ 题目

如图所示,M为一线圈电阻r0=0.4Ω的电动机,电阻R=24Ω,电源电动势E=40V.当S断开时,电流表的示数为I1=1.6A,当开关S闭合时,电流表的示数为I2=4.0A.
求:(1)电源内阻             
(2)开关S闭合时电动机的输出功率和电动机的机械效率,若保持此输出功率不变,用此电动机提升一个质量为m=5kg的物体,物体上升的最大速度是多少?(取g=10m/s2
(3)开关S闭合时电源输出功率.
魔方格

◎ 答案

(1)当S断开时,由闭合电路欧姆定律得
   r=
E-I1R
I1
=
40-1.6×24
1.6
Ω
=1Ω
(2)开关S闭合时电动机两端的电压为U=E-I2r=40-4×1=36(V),
通过R的电流IR=
U
R
=
36
24
A
=1.5A,则通过电动机的电流为IM=I2-IR=2.5A
则电动机的输出功率为P=UIM-
I2M
r0
=36×2.5-2.52×0.4(W)=87.5W
效率为η=
P
UIM
=
87.5
36×2.5
×100
%=97.2%
若保持此输出功率不变,用此电动机提升一个质量为m=5kg的物体,物体上升的最大速度为
   vm=
P
mg
=
36×2.5
50
m/s
=1.8m/s
(3)开关S闭合时电源输出功率为P=UMI2=36×4W=144W.
答:(1)电源内阻为1Ω.
(2)开关S闭合时电动机的输出功率是87.5W,电动机的机械效率是97.2%.若保持此输出功率不变,用此电动机提升一个质量为m=5kg的物体,物体上升的最大速度是1.8m/s.
(3)开关S闭合时电源输出功率是144W.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,M为一线圈电阻r0=0.4Ω的电动机,电阻R=24Ω,电源电动势E=40V.当S断开时,电流表的示数为I1=1.6A,当开关S闭合时,电流表的示数为I2=4.0A.求:(1)电源内阻(2)开关…”主要考查了你对  【电功】,【电功率】,【闭合电路欧姆定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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