直流电动机的基本结构由永磁铁和矩形线圈构成,如图1所示。现将标有“3V,3W”的直流电动机,串联一个滑动变阻器接在电动势为E =4. 0V、内阻为r=0.40Ω的电源的两端,如图2所示。已知电动机线圈的电阻Ro =0. 10Ω,不计其它电阻。
(1)若滑动变阻器接人电路的阻值R1=3.5Ω,且电动机卡住不转,求此时电路中的电流I1。
(2)调节滑动变阻器接人电路的阻值,或电动机工作时的负载发生变化,回路中的电流I及电源的输出功率P随之改变。
a.请从理论上推导P与,的关系式,并在图3中定性画出P-I图像;
b.求该电源对外电路能够输出的最大功率Pm。
(3)调节滑动变阻器接人电路的阻值,使电动机正常工作。现保持滑动变阻器接人电路的阻值不变,增加电动机的负载,电动机将通过转速调节达到新的稳定状态。请分析说明在这个过程中,电路中的电流如何变化。
高三物理解答题中等难度题
直流电动机的基本结构由永磁铁和矩形线圈构成,如图1所示。现将标有“3V,3W”的直流电动机,串联一个滑动变阻器接在电动势为E =4. 0V、内阻为r=0.40Ω的电源的两端,如图2所示。已知电动机线圈的电阻Ro =0. 10Ω,不计其它电阻。
(1)若滑动变阻器接人电路的阻值R1=3.5Ω,且电动机卡住不转,求此时电路中的电流I1。
(2)调节滑动变阻器接人电路的阻值,或电动机工作时的负载发生变化,回路中的电流I及电源的输出功率P随之改变。
a.请从理论上推导P与,的关系式,并在图3中定性画出P-I图像;
b.求该电源对外电路能够输出的最大功率Pm。
(3)调节滑动变阻器接人电路的阻值,使电动机正常工作。现保持滑动变阻器接人电路的阻值不变,增加电动机的负载,电动机将通过转速调节达到新的稳定状态。请分析说明在这个过程中,电路中的电流如何变化。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
电源、直流电动机与滑动变阻器串联构成一个回路,已知电源电动势为12 V、内阻为3 Ω,直流电动机内阻为1 Ω。调节滑动变阻器使电路中电源的输出功率最大,电动机刚好正常工作(额定功率为6 W),则下列说法中错误的是( )
A. 通过电动机的电流为2 A B. 电源的效率为50%
C. 滑动变阻器连入电路部分的阻值为2 Ω D. 电动机的发热功率为4 W
高三物理null困难题查看答案及解析
某同学在做完“描绘小灯泡的伏安特性曲线”后,又对一个标有“6V 3.5W”小电风扇电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线进行了研究,同研究小灯泡一样,要求电风扇电动机两端的电压能从零逐渐增加到6V,实验室备有下列器材:
A.电流表(量程I:0~0.6A,内阻约为1Ω;量程II:0~3A,内阻约为0.1Ω)
B.电压表(量程为0~6V,内阻几千欧)
C.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω,额定电流2A)
D.滑动变阻器R2(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)
E.电池组(电动势为9V,内阻小于1Ω)
F.开关和导线若干
(1)实验中所用的滑动变阻器应选_______(填“C”或“D”),电流表的量程应选_______(填“I”或“II”)。
(2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的电路_______。
(3)闭合开关前,为防止电动机输入电压过高而损坏,滑动变阻器滑片P应滑到______(填“M”或“N”)端。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,改变加在电动机上的电压,实验中发现当电压表示数大于1V时电风扇才开始转动,电动机的伏安特性曲线如图乙所示,则电动机线圈的电阻为_______Ω,电动机正常工作时的机械功率为________W。(保留两位有效数字)
高三物理实验题中等难度题查看答案及解析
如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为5:1,原线圈串联一个滑动变阻器(此时接入电路电阻最大),副线圈接有额定功率和额定电压均为“40W,40V”的两个灯泡a、b。现将变压器接入电压的交流电路中,S断开,调节滑动变阻器的阻值为时,b灯正常发光;S闭合,调节滑动变阻器的阻值为时,a、b两灯均正常发光。设灯泡不会被烧坏,下列说法正确的是
A.副线圈中电流的频率为20Hz
B.的阻值为200
C.根据题意可知,S闭合时副线圈电路的功率是S断开时副线圈电路功率的2倍
D.R2的阻值是R1的阻值的2倍
高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
一探究小组要描绘一个标有“5V,2.5W”小马达(电动机,线圈电阻恒定)的伏安特性曲线,马达两端的电压需要从零逐渐增加到5V.现有下列器材:
A.电源(电动势6V)
B.电压表(量程6V)
C.电流表A1(量程3A)
D.电流表A2(量程为0.6A)
E.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)
F.滑动变阻器R2(最大阻值200Ω)
G.开关和导线若干
(1)实验中电流表应选______(填“C”或“D”),滑动变阻器应选______(填“E”或“F“)
(2)请在图a方框中画出完整的实验电路图______
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数大于0.5V时马达才开始转动,该小组用所测数据描绘的伏安特性曲线如图b,由图象可得马达线圈的电阻为______Ω,马达正常工作时的机械功率为______W.
高三物理实验题中等难度题查看答案及解析
某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将
A. 左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B. 左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C. 左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D. 左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
高三物理多选题困难题查看答案及解析
某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将
A. 左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B. 左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C. 左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D. 左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
高三物理多选题困难题查看答案及解析
某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将
A. 左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B. 左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C. 左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D. 左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
高三物理多选题困难题查看答案及解析
某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将
A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将
A. 左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B. 左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C. 左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D. 左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
高三物理多选题困难题查看答案及解析