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1、计算题 有一个直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A;若把电动机接入2.0 V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0 A.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,电动机的发热功率是多大?
参考答案:解:电动机转子不转时,消耗的电能全部转化为内能,为纯电阻元件,这时欧姆定律成立,电功率和热功率相等。当电动机转动时,电动机消耗的电功率P=P热+P机,P机即为电动机的输出功率
接U=0.2 V电压,电动机不转,电流I=0.4 A.根据欧姆定律,线圈电阻
0.5Ω.当接U"=2.0 V电压时,电流I"=1.0 A.故:?
电功率P电=U"I"=2.0×1.0 W=2.0 W
热功率P热=I"22R=1.02×0.5 W=0.5 W
故输出功率:P机=P电-P热=(20-0.5)W=1.5 W
如果电动机正常工作时,转子被卡住,则电能全部转化成内能,故其发热功率:

本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,电源电动势为E=20V,内阻r=1
,一个“8V,16W”的电灯与一个电动机串联在电源上,电动机线圈内阻为r0=2
,已知在电键闭合后电灯能正常发光,求:

小题1:电动机两端电压U
小题2:电动机输出的机械功率
参考答案:
小题1:10V
小题2:12W
本题解析:(1)电灯正常发光,由P=UI得,电流I=
由闭合电路欧姆定律知:E=U灯+U+Ir
U="E-" U灯- Ir
=20-8-2
1
=10V
(2)电动机总功率P=UI=10
2=20W
热功率P热=I2r0=22
2=8W
机械功率为P机=P-P热=12W
本题难度:一般
3、计算题 (15分)如图所示,R为电阻箱,电压表为理想电压表.当电阻箱读数为R1=2Ω时,电压表读数为U1=4V;当电阻箱读数为R2=5Ω时,电压表读数为U2=5V.求:

(1)电源的电动势E和内阻r
(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?
参考答案:(1)
,
(2)当
时,
本题解析:(1)根据闭合电路欧姆定律有
,带入数据即:


联立上面两个方程可解得
,
(2)外电路的电功率
,
根据
可判断当
时,外电路功率最大,最大功率
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10kW,输出电压为400V,向距离较远的用户供电,为了 减少电能损失,使用2kV高压输电,最后用户得到220V、9.5kW的电力,求:

(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比
(2)输电线路导线电阻R。
(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比
。
参考答案:(1)1:5;(2)20Ω;(3)95:11。
本题解析:
试题解析:(1)由于升压变压器的原线圈的电压为400V,副线圈的电压为2000V,故水电站升压变压器原、副线圈匝数比
。
(2)由于升压变压器中原线圈的电流为I1=
=25A,
故根据公式
,副线圈上的电流为I2=
=5A,
输电线上损失的电功率为△P=10kW-9.5kW=500W,故输电线路导线电阻R=
=20Ω;
(3)降压变压器原线圈电压U3=U2-I2R=(2000V-5A×20Ω)=1900V,降压变压器副线圈电压U4=220V,
故降压变压器原、副线圈匝数比
。
本题难度:一般
5、选择题 某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上,如右图中的a、b、c所示.以下判断错误的是(?)

A.直线a表示电源的总功率PE
B.曲线c表示电源的输出功率PR
C.电源的电动势E=3V,内电阻r=1Ω
D.电源的最大输出功率Pm=9W
参考答案:D
本题解析:电源消耗的总功率的计算公式PE=EI∝I,故A正确;PR=PE-Pr=EI-I2r,是曲线,故B正确;当I=3A时,PR=0.说明外电路短路,根据P=EI,得到E=
,
,故C正确;
图线c表示电源的输出功率与电流的关系图象,很显然,最大输出功率小于9W,故D错误。
本题难度:一般