中考物理复习:关于电动机问题和内阻问题的练习及答案
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一、关于电动机问题的例题
1.如图所示,M为电动机,电动机的线圈电阻为1Ω,电阻R的阻值为5Ω,当闭合开关S 后,电压表的示数为2V,若电源电压为3V,则电动机的输出的机械功率
2.电动机两端的电压为U1=0.3V时,电动机不转动,流过线圈的电流I1=0.3A;当电动机两端的电压增至2V时,电动机正常工作,流过线圈的电流强度为I2=0.8A,求电动机正常工作时,
(1)电动机的输入功率;
(2)电动机的输出功率;
(3)电动机的效率.
二、关于电源阻问题的例题
实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们需要用它的电压U 和电阻r两个物理量来描述它。
实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示:
在图乙中R1= 14 , R2= 9。
当只闭合S1时,电流表读数I1=0.2A ;当只闭合S2时,电流表读数I2=0.3A,把电源按图甲中的等效方法处理。
求电源的电压U 和电阻r。
三、关于电流表部结构的例题
实际测量中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成的.图a中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)I g=3mA的电流表,其电阻R g=10Ω,要把它改装为一个量程为3A的电流表(如图b),问:
(1)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压为多少;
(2)需要给它并联一个多大的电阻R0;(计算结果小数点后保留两位数字)
(3)设改装后的电流表的电阻为R,比较R与R0的大小关系,并简单地说明理由.
四、关于电压表部结构的例题
常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的。
电流表G也是一个电阻,同样遵从欧姆定律。
图甲是一个量程为0~3mA的电流表G,当有电流通过时,电流可以从刻度盘上读出,这时G的两接线柱之间具有一定的电压。
因此,电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表。
已知该电流表的电阻为Rg=10Ω。
(1)若将这个电流表当成电压表使用,则刻度盘上最大刻度3mA处应该标多大的电压值? (2)如图乙所示,若将这电流表串联一个定值电阻R后,使通过G的电流为3mA时,A、B 之间的电压等于3V,这样A.B之间(虚线框)就相当于一个量程为0~3V的电压表(图丙),求串联的定值电阻R的大小。
五、关于电流表阻问题的例题
实验室有一种小量程的电流表叫毫安表,用符号表示,在进行某些测量时,其电阻不可
忽略。
在电路中,我们可以把毫安表看成一个定值电阻,通过它的电流可以从表盘上读出。
利用图示电路可以测量一个毫安表的电阻,电源的电阻不计,R1=140Ω,R2=60Ω。
当开关S1闭合、S2断开时,毫安表的读数为6 mA;当S1、S2均闭合时,毫安表的读数为8 mA。
求毫安表的电阻R A和电源的电压U。
六、关于电压表阻问题的例题
在进行某些电学测量时,把电压表看成能显示其两端电压的的大电阻,将它与一个阻值很大的待测电阴Rx串联接入电路,根据电压表的求数可以测出Rx的阻值,这是一种测量大电阻的方法。
如图所示的电路中,电压表的阻Rv=20kΩ,量程为150V,最小分度值为5V,电压U=110V,电压表的示数为50V。
(1)求电路中的电流大小。
(2)求待测电阻Rx的阻值。
(3)上述电路中,若将Rx换成阻值约为20Ω的小电阻,用这种测量方法能否准确测出它的阻值?写出你的判断依据。
答案:
一、关于电动机问题的例题
1、U M=U-U R=3V-2V=1V,
I=I R=URRURR=2V5Ω2V5Ω=0.4A,
P M=U M I=1V×0.4A=0.4W,
P热=I2R线=(0.4A)2×1Ω=0.16W,
P机械=P M-P热=0.4W-0.16W=0.24W.
2、(1)电动机的输入功率P=U2I2=2V×0.8A=1.6W;
答:电动机的输入功率是1.6W.
(2)电动机的线圈电阻R= U1/I1 = 0.3V/0.3A =1Ω,
电动机正常工作时,线圈的发热功率:
P热=I22R=(0.8A)2×1Ω=0.64W,
电动机的输出功率P出=P-P热=1.6W-0.64W=0.96W,
答:电动机的输出功率是0.96W.
(3)电动机的效率η= P出P ×100%= 0.96W 1.6W ×100%=60%;
二、关于电源阻问题的例题
由题意可得:
U=I1(R1+r)=I2(R2+r)
代入数据得:0.2A×(14Ω+r)=0.3A×(9Ω+r)
解得:r=1Ω
将r=1Ω代入U=I1(R1+r)
可得:U=3V。
三、关于电流表部结构的例题
(1)因为I g=3mA=0.003A,R g=10Ω,所以它两端的电压为U g= I g R g =0.003A×10Ω=0.03V; (2)由并联电路电流规律可得通过R0的电流为I0="I-" I g=3A-0.003A=2.997A,由并联电路电压规律可得电阻R0两端电压等于小量程电流表两端电压,即U0=U g=0.03V,
;
(3)电阻越并越小,并联电阻的总电阻小于任何一个并联电阻,所以电阻R小于电阻R0.
四、关于电压表部结构的例题
(1)根据欧姆定律,得:U g=IR g=3×10-3A×10Ω=0.03V;
(2)AB之间的电阻R AB===1000Ω,因为R g和R串联,所以R=R AB-R g=1000
Ω-10Ω=990Ω。
五、关于电流表阻问题的例题
当开关S1闭合、S2断开时,由欧姆定律可得:U=I1(R1+R2+R A)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(1)
当S1、S2均闭合时,由欧姆定律得:U=I2(R1+R A)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2)
则有I1(R1+R2+R A)=U=I2(R1+R A);
代入数据得:6×10﹣3A×(140Ω+60Ω+R A)=8×10﹣3A×(140Ω+R A);
则解得:R A=40Ω;
将R A代入(2)式可得:U=8×10﹣3A ×(140Ω+40Ω)=1.44V.
六、关于电压表阻问题的例题
(1)
(2) 电源电压等于110伏特,电路为串联,总电阻等于电压表电阻和定值电阻之和,根据欧姆定律总电阻等于电源电压除以总电流,也就是上一问计算出的电流。
计算后总电阻减去电压表电阻就是定值电阻的阻值。
(3) 测小电阻时,我们要想办法找出定值电阻等于20欧姆时的电压表读数,根据串联先计
算出电流大小,即总电源电压除以总电阻
电压表读数根据欧姆定律等于电流乘以电压表电阻
电压表最小分度值为5V,因此无法读出准确的电压,也就不能测出电阻的阻值。