必刷06非纯电阻电路（含电动机）专题（20题）-备战2022年中考物理满分突破必刷专题【上海专用】

06非纯电阻电路（含电动机）的功率专题 【目录】 类型一、求电动机线圈电阻（5题） 类型二、求电动机线圈产生的热量（5题） 类型三、求电动机的效率（5题） 类型四、求电动机的电功率、发热功率、输出功率等（5题） 【试题】 类型一、求电动机线圈电阻（5题） 1．如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压为110V且保持不变，电路中的电流是5A，重500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦，则电动机线圈的电阻是（　　） A．2Ω B．22Ω C．10Ω D．4Ω 1．【答案】D 【解析】 由题意可知，电源电压为U=110V，电路中的电流为I=5A，故由P=UI可知，电动机消耗的总功率为 P1=UI=110V×5A=550W 因电动机输出的机械功率等于物体克服重力做功的功率，由P=Fv可知，电动机的输出功率为 P2=Gv=500N×0.9m/s=450W 故由能量守恒可得电动机的热功率为 P3=P1-P2=550W-450W=100W 又由焦耳定律可知，电动机的发热功率为 P3=I²R=100W 解得电动机的电阻为 故ABC不符合题意，D符合题意。 2．如图所示，小明用迷你电动机制成了升降机模型，用它提升重为10N的物体。当电源电压为2V时，闭合开关，电动机不转动，电流表示数为0.8A；当电源电压为12V时，闭合开关。电动机正常工作，电流表示数为0.4A，同时5s内物体被匀速提升2m。若忽略温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．电动机线圈的电阻是2Ω B．正常工作5s电动机线圈产生的热量是2J C．电动机正常工作时消耗的电功率是1.6W D．电动机的效率是90% 2．【答案】B 【解析】 A．电源电压2V，闭合开关，电动机不转时，通过的电流为0.8A，所以电动机线圈电阻 故A错误； B．电动机正常工作，电流表示数为0.4A，5s线圈产生的热量 Q=I2Rt=(0.4A)2×2.5Ω×5s=2J 故B正确； C．正常工作时消耗的电功率 P=UI=12V×0.4A=4.8W 故C错误； D．电动机提起物体时所做有用功 W有=Gh=10N×2m=20J 消耗的电能 W=Pt=4.8W×5s=24J 电动机的效率 故D错误。 3．在安装直流电动机模型的实验中，小明将组装好的直流电动机接入图所示的电路（R0为电阻箱），电源电压恒为6V，调节电阻箱使其接入电阻为18Ω时，闭合开关，电动机不转动，电流表示数是0.3A，则电动机线圈的电阻是 _____Ω；断开开关，调节电阻箱使其接入电阻为4Ω，闭合开关，电动机正常转动，电流表的示数是0.8A，此时电动机两端的电压是 _____V，100s内电流通过电动机产生的热量是 _____J。 3．【答案】     20     2.8     128 【解析】 [1]当电动机不转动，为纯电阻电路，由欧她定律得电路的总电阻 [2]已知电阻箱接入电阻为4Ω，则电动机线圈的电阻 电动机正常转动时，电阻箱两端电压 由串联电路的电压特点可得，电动机两端的压 [3]100s内电流通过电动机产生的热量 4．如图所示是某一直流电动机提升重物的示意图，重物质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，通过电动机的电流为I=5A，不计各种摩擦，当电动机使物体以v=0.9m/s的速度匀速向上运动10s时，求： （1）电动机消耗的电功率P1； （2）电动机提升重物的功率P2； （3）电动机的线圈电阻R。 4．【答案】（1）550W；（2）450W；（3）4Ω 【解析】 解：（1）电源提供给电动机的电压为U=110V，通过电动机的电流为I=5.0A，所以电动机消耗的电功率为 P1=UI=110V×5A=550W （2）物体匀速上升，根据二力平衡条件可得，物体受到的拉力为 F=G=mg=50kg×10N/kg=500N 重物上升的高度为 h=vt=0.9m/s×10s=9m 电动机提升重物所做的功为 W=Fs=Gh=500N×9m=4500J 电动机提升重物的功率为 （3)电动机工作过程中，将电功率一部分用来提升重物的功率，另一部分是电阻丝的发热功率，则电阻丝的发热功率为 P热=P1-P2=550W-450W=100W 根据P热=I2R可得，电动机的线圈电阻为 答：（1）电动机消耗的电功率P1为550W； （2）电动机提升重物的功率P2为450W； （3）电动机的线圈电阻R为4Ω。 5．如图甲所示是一直流电动机提升重物的装置。电源电压U=24V保持不变，开关闭合后，电动机在10s内将重40N的物体匀速提升7m，此时电流表读数为2A，电压表读数为6V，已知电动机正常工作时的能量转化关系如图乙所示，不计任何摩擦，求： （1）电动机在10s内提升重物做的机械功； （2）在10s内电动机消耗