专题13电动机电路+实际模型-2023年高考物理恒定电流常用模型最新模拟题精练

2023年高考物理《恒定电流》常考模型最新模拟题精练 专题13 电动机电路+实际模型 1. （2023山东潍坊三校12月联考）某型号玩具车利用铅蓄电池给直流电动机供电，简化电路如图所示。卡住电动机的转子，当电阻箱的阻值分别调节为10和4时，理想电流表的示数分别为1.0A和2.0A。不计铅蓄电池的内阻，则： （1）求电源电动势E和电动机的内阻r； （2）松开转子后，当电阻箱的阻值为1时，电动机恰好正常工作，此时理想电流表的示数为2.5A，求电动机正常工作时的输出功率。 【参考答案】（1）12V，2Ω；（2）11.25W 【名师解析】 （1）电动机不转时为纯电阻电路，由闭合电路欧姆定律得： 解得 E=12V r=2Ω （2）由 =9.5V 解得 P=11.25W 2.（9分）(2023辽宁六校协作体高二期中)一提升重物用的直流电动机工作时的电路图如图所示。电动机内电阻r0＝0.4Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，电源电动势E=180 V，内阻r=2Ω，电压表的示数U＝120 V。求： (1)通过电动机的电流； (2)输入电动机的电功率； (3)若电动机以v＝1 m/s的速度匀速竖直向上提升重物，则该重物的质量。(g取10 m/s2) 【名师解析】.（9分） (1)由电路中的电压关系可得电阻R和电源内阻r上的分压 UR+r＝E－U＝180 V－120 V＝60 V(1分) 通过电动机的电流(2分) (2)电动机的分压UM＝U＝120 V，输入电动机的电功率P电＝IUM＝600 W (2分) (3)电动机的发热功率P热＝I2r0＝10 W(1分) 电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝590 W(1分) 又P出＝mgv(1分) 所以m＝＝59 kg(1分) 3. （2023江西高二期末）我国碳排放目标为：在2030年左右排放达到峰值且将努力早日达峰，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降。为实现碳排放目标，我国正大力开发清洁新能源，硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示为一节硅光电池在一定强度光照下路端电压U和电流I的关系图像（电池电动势不变，内阻不是常量），给一个额定电压为6V，线圈电阻为的小型直流电动机供电，电动机刚好正常工作。求： （1）电动机正常工作时输出的机械功率P； （2）此时，硅光电池的内阻r； （3）电动机的机械效率及电池的效率。 【参考答案】（1）2.295W；（2）；（3）85%，60% 【名师解析】（1）电动机正常工作时输入功率P入=UI=6×0.45W=2.7W 电动机发热功率P热=I2R=0.452×2W=0.405W 输出的机械功率P= P入- P热=2.295W； （2）硅光电池的电动势E=10V，由闭合电路欧姆定律E=U+Ir 解得硅光电池内阻r=8.89Ω； （3）电动机的机械效率η1=×100%=85% 电池的效率η2=×100%=60%。 4．(2022山东枣庄重点高中月考)某码头用电动势为电源的电路控制电动机（如图2）带动传送带（如图1）向高处传送物品，电路中接有一标有“6V 12W”字样的小灯泡L。现将一质量为的小物体（可视为质点）轻放在传送带的点，此后灯泡正常发光，电动机正常工作，其额定电压为6V，电动机带动传送带以的速度匀速运动，传送带长为，与水平面之间的夹角为，小物体与传送带之间的动摩擦因数，在传送带将小物体从点传送到最高点点的过程中，，求： (1)电源内阻； (2)小物体运动至传送带顶端的速度； (3)为传送小物体，电动机多输出的能量？ 【参考答案】．(1)1Ω；(2)；(3)107.5J 【名师解析】(1)电源内电压 电流 即 解得电源内阻 (2)物体刚放上A点时，受到的滑动摩擦力沿传送带向上，物体做匀加速直线运动，此时 假设物体能与皮带达到相同的速度，则物体加速上滑的位移为 由于 所以物体可以加速到与皮带速度相同，又 所以物体先沿着皮带向上匀加速，再与皮带保持相对静止一起匀速到顶端，说明到达B点时速度为 (3)从A到B物体加速的时间为 物体在加速阶段的相对位移为 所以由功能关系得电动机多输出的能量为 其中 解得 5. （9分）（2021北京海淀期末）如图17为某人设计的电吹风电路的示意图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可以处于停机、吹热风、吹自然风三种工作状态。n1和n2分别是理想变压器原线圈和副线圈的匝数。该电吹风正常工作时各项参数如表1所示。不考虑小风扇电机的机械摩擦损耗及温度对电阻的影响。 ( 表 1 ) ( 图 17 ) 热风时电吹风输入功率P1 500W 自然风时电吹风输入功率P2 60W 小风扇额定电压U 60V 小风扇输出机械功率P3 52W （1）吹