含电动机电路的计算专题练习

含电动机电路的计算专题练习

班级 姓名 成绩

1．“220V、5．5kW”的电动机，线圈电阻为0．4Ω，它在正常工作时的电流为__ _ ___A，1s钟内产生的热量是__ ____J，1s内有___ ___J的电能转化为机械能。 2．一个直流电动机所加电压为U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时，下述说法中错误的是 （ ）

22

A 电动机的输出功率为U／R B 电动机的发热功率为IR

222

C 电动机的输出功率为IU- IR D 电动机的功率可写作IU= IR= U／R

3．一台电阻为2Ω的电动机，接在110V电路中工作时，通过电动机的电流为10A，则这台电动机消耗的电功率为______ ，发热功率为______ ，转化成机械功率为______ ，电动机的效率为______。 4．如图电路中，电阻R = 2Ω，电动机内阻r = 4Ω，电压UAB = 60 V，电压表示数为50V，则电动机消耗的电功率为 ，电动机输出的机械功率为 （电动机机械损耗不计）。 5．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为 R。设通过它们的

电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内，下述说法中不正确的是（ ）： A．电炉和电动机产生的电热相等

B．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 C．电炉两端电压小于电动机两端电压

D．电炉和电动机两端电压相等

6.一台电动机的输出功率是10kW，这表明该电动机工作时( ). (A)每秒消耗10kw电能 (B)每秒对外做10kw功 (C)每秒消耗10kJ电能 (D)每秒对外做10kJ功 7.一台电动机的电阻为4Ω，在220V的额定电压下运行时，发热消耗的电功率为400W.若电动机工作5min，则电流做功_____ ___J.

8.电动机的线圈阻值为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是( ).

2

(A)电动机消耗的电能为UIt (B)电动机消耗的电能为IRt

22

(C)电动机线圈产生的热量为IRt (D)电动机线圈产生的热量为Ut/R

9. 某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50千克，电路的电压是110伏，不计各处磨擦，当电动机以V=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5安，由此可

2

知，电动机线圈的电阻R= 欧（g取10m/s）

10.有一个直流电动机，把它接入0.2伏电压的电路中，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4安；若把电动机接入2.0伏电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0安，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，电动机的发热功率多大？

11.如图所示，有一台提升重物用的直流电动机M，线圈的内阻为r=0.60Ω，与电动机串联的定值电阻阻值为R=10Ω，电路的路端为U=160V．图中理想电压表的示数为110V．求：⑴通过电动机的电流

V

I是多大？⑵电动机的输入功率P是多大？⑶电动机的机械功率P /是多大？

12．将电池、小灯泡、电动机、滑线变阻器组成串联电路，其中电池电动势E= 14V, 内阻 r =1Ω, 小

灯泡标有“2V、4W”, 电动机内阻r＇=0.5Ω, 当变阻器阻值为1Ω时, 电灯和电动机均为正常工作, 求: (1) 电动机两端的电压(2) 电动机输出的机械功率 (3) 电路消耗的总功率

13．规格为“8V、4W”的小灯泡与小型直流电动机（其线圈内阻为r0=0.4）并联后，接至电动势为10V，内电阻r=0.5的电源上，小灯泡恰好正常发光，求：

（1） 通过小灯泡的电流IL和电源的内电压U’。 （2） 电路中的总电流I和通过电动机D的电流ID。

（3）电动机的输入功率P，发热功率P热和电动机的输出功率P出。

14．如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21Ω，电动机绕组的电阻R0=0.5Ω，电键S1始终闭合。

当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求 （1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率。

含电动机电路的计算专题练习参

5

1.25,250,5250,; 2.AD; 3.1100W,200W,900W,82℅;4.250W,150W;5.D;6.D;7.6.6 X10

8.AC;9.4;10.1.5W,8W. 11.5A; 550W; 535W.

12.8V,14W,28W;13.0.5A,2V;4A,3.5A;28W,4.9W,23.1W 14.1Ω,22A,1606W.

含电动机的电路

电能是我们日常生活中最常见的能源，而电动机是日常生活中常见的装置，它将电能转化为机械能。含有电动机的电路中，电能除了转化为热能外，还有一部分转化为机械能作为电动机的输出，所以含有电动机的电路的求解比纯电阻电路要复杂，也更容易出错，不过不用担心，下面我们将介绍一种针对含电动机电路的“有效方法”，让你遇到这里问题如庖丁解牛，游刃有余。

大思路

含电动机的电路由于涉及电能转化为机械能，电动机正常工作的电压电流关系不再满足I

U

，R

我们需要从能量守恒的角度去研究。 电动机正常工作时的输入功率（即电动机消耗的总功率）一部分转化为电热，一部分转化为机械能输出。根据能量守恒：

P输入P热P输出

1． 求电动机两端的电压U 2． 求流过电动机的电流I 3． 求电动机的内阻r

4． 求电动机输入功率P输入，用电功率公式P=IU计算

5． 求电动机内阻消耗的电热功率P热，根据焦耳定律求出P热Ir 注意：4、5中的两个公式不能使用纯电阻电路中的其他变形。 6． 求出P输入、P热之后，不难求出P输出

举一反三，如果已知P输出、P输入、P热中的任意两个，则另一个可以通过解能量守恒方程求出。

下面我们就体验一下用这种思路求电动机的输出功率。

2体验一

有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：电动机正常工作时的输出功率。

体验思路

（1） 正常工作电动机两端的的电压U=2V （2） 工作电流：I=1A （3） 电动机内阻

题中没有直接给出，需要根据已知条件计算：

接入0.2V电压，流过电动机的电流为0.4A。电动机不转，此时电动机输出功率为0，相当于一个电阻。已知电压和电流，不难求出电动机内阻r（4） 求电动机的输入功率，即总功率：

U00.20.5 I00.4PIU122W

（5） 电动机电热功率

2P110.50.5W

（6）输出功率：P2PP120.51.5W

小结

含电动机的电路部分必须利用能量守恒求解，对于电动机必须注意公式要运用的正确。纯电阻电

路部分的一些公式的变形都不能使用，所以要求输入功率，必须求出电动机两端电压和工作电流；要求电动机消耗的电热功率，必须求出电动机的工作电流和内阻。电路中不含电动机而只包含电阻的纯电阻电路部分的公式变形还是可以使用的。我们可以通过下面这个题目体验一下将两者结合起来使用：

体验二

如图1所示电路，电动机的线圈电阻是1Ω，电动机工作时电压表（理想电压表）的示数是12V，电源电动势是22V，电阻R消耗的功率为10W,求：电动机输出的功率。

体验思路

（1） 求电动机两端电压U

根据电路图，电压表示数就是电动机两端电压，所以U12V

（2） 求电动机工作电流I

电压表为理想电压表，所以电动机与电阻R串联接于电源两端，I为整个电路的总电流。

URU221210(V)

电阻R消耗的功率PRURIRURI，已知电阻R消耗的功率为10W

IPR101(A) UR10

（3） 求电动机内阻

已知电动机线圈电阻r1

（4） 电动机的输入功率

PIU11212(W)

（5） 电动机的电热功率

22P1Ir111(W)

（6） 电动机的输出功率

PoutPP112111(W)

实战题

【练习一】

如图1所示电路，电动机的线圈电阻是1Ω，电动机工作时电

是12V，电池组的电动势是22V，内电阻是0.5Ω，电阻R上率是18W。求：

（1）电阻R的大小； （2）电动机输出的功率。

压表的示数消耗的电功

指点迷津

这道题与体验二类似，但是电池组不是理想电源，在求解时很容易出错。 （1） 电动机两端电压U12V （2） 电动机工作电流I

电压表为理想电压表，所以电动机与电阻R串联接于电源两端，I为整个电路的总电流。 根据全电路欧姆定律

=UI(Rre)2212I(0.5R)22电阻R上消耗的功率PRIR18=IR

①

②

①②联立求得I=2A,R=4.5Ω

（3） 求电动机内阻,已知电动机线圈电阻r1 （4） 电动机的输入功率,PIU21224(W)

22（5） 电动机的电热功率,P1Ir214(W)

（6） 电动机的输出功率

PoutPP124420(W)

【练习二】

如图所示，电阻R1＝8Ω，电动机绕组电阻R0＝2Ω，当电键K阻R1消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电若电源的电动势为6V.求：电键闭合时，电动机输出的机械功率.

断开时，电

功率是2W，

指点迷津

1． 闭合K后，电动机与R1并联UUR

22U2UUR1消耗的电功率P1R2U4V

R1R182． 电动机的工作电流I0.

K闭合，根据全电路欧姆定律UIrU(I0I1)r ① R1上的电流I1U40.5(A) ② R18我们需要求出电源内阻r：

K断开，电阻R1消耗的电功率为2.88W

PI断2R1I断P2.880.6A R18I断(rR1)rI断R168=2() ③ 0.6②③代入①解方程得I00.5A 3． 电动机内阻R0=2Ω

4． 输入功率PinI0U0.542(W) 5． 电热功率PR0I0R00.520.5(W) 6． 输出功率PoutPinPR020.51.5(W)

22

【练习三】

某一用直流电动机提升重物的装置如右图所示，重物质量提供恒定电压U=110V，不计各处摩擦，当电动机以v=0.90m速度向上提升重物时，电路中电流强度I=5A，求电动机线（g10m/s）。

2m=50kg，电源

／s的恒定圈电阻r

指点迷津

这道题与前面的题不同，所求的不是电动机的输出功率而是它的内阻。 在P输出、P输入、P热中，只有P热的公式中包含电动机的内阻r，所以需要求出P输出、P输入，进而求出P热中的r。 1． 电动机两端电压U=110V 2． 电动机工作电流I=5A

3． 电动机的内阻r

4． 电动机的输入功率P输入IU5110550(W)

25． 电动机的电热功率P 热Ir25r6． 电动机的输出功率P输出P输入P热55025r ①

7． 电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物，电动机的输出功率等于物体重力做功的功率

P输出PGmgv50100.90450(W) ②

8． ①②两式联立，可以得到r=4Ω.

点评

通过上面的例题，大家应该注意到：在遵循大思路解题时，一些难题往往不能一下子求出每一步的未知量（比如电动机的工作电流I）。遇到这种情况时，大家要有意识的列出关于此未知量的方程组，通过联立方程来解出所求的未知量。

直流电路动态分析专题练习

班级 姓名 成绩

1.在如图1所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r0,设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触点向图中a端移动时，（ ）

A.I变大，U变小 B.I变大，U变大 C.I变小，U变大 D.I变小，U变小

2.在图所示的电路中，电源的电压为U，RO为半导体热敏电阻，r、R1、R2是普通电阻，设除热电阻外，其他均不受温度的影响，那么当环境温度升高后，关于各电表示数的说法中正确的是（ ） A、 A增大，V1增大，V2增大

B、 A增大，V1减小，V2增大

C、 A减小，V1增大，V2增大 D、A增大，V1减小，V2减小

3．如图所示，当滑动变阻器滑动触头向左移动时，灯泡A、B、C的亮度将（ ）

A.都变亮 B.都变暗

C.A、B变暗，C变亮 D.A、B变亮，C变暗

4．在如图3的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为 （ ） A A灯和B灯都变亮 B A灯、B灯都变暗 C A灯变亮，B灯变暗 D A灯变暗，B灯变亮

5．如右图4所示，当滑动变阻器的滑动片P向左移动时， 两电表的示数变化情况为 （ ） A 电流表示数减小，电压表示数增大 B 电流表示数增大，电压表示数减小 C 两表示数均增大 D 两表示数均减小

6．如图所示电路中，电源电动势为ε，内阻为r，R1、R2、R3均为可变电阻，要使电阻R消耗的电功

率增大，则可以（ ）

A 增大R1 B 减小R1 C 减小R2 D 增大R3

7．在如图3电路中，电源电动势是E，内电阻是r，当滑动变阻器R3的滑动头向左移动时 （ ）

A 电阻R1的功率将加大 B 电阻R2的功率将减小 C 电源消耗的功率将加大 D 电源的效率将增加

8．如图3所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为r ， R1和R2是两个定值电阻。当滑动变阻器的触头向a 滑动时，流过R1的电流I1和流过R2的电流I2的变化情况为（ ）

A．I1增大，I2减小 B．I1减小，I2增大 C．I1增大，I2增大 D．I1减小，I2减小

9.当滑动变阻器的滑动片P向左端滑动时，以下说法正确的是（ ）。

A、安培表的示数减小，伏特表的示数增大；B两表示数都减小； C、安培表的示数增大，伏特表的示数减小；D两表示数都增大。 10、如图所示电路中，变阻器滑动触头B向C移动时，V1读数将 ；V2的读数将变 ，V3的读数将变 ；A1的读数将变 ；A2的读数将变 。

11.灯泡的亮度决定于它的实际电功率（而不是额定功率），实际消耗的电功率越大，灯泡越亮，实际消耗的功率越小，灯泡越暗，

在如图所示电路中，A、B、C、D是四只相同的电灯，当滑动变阻器的滑键向下滑时，下列说法正确的是（ ）

A.A灯变亮； B.B灯变亮； C.C灯变亮； D.D灯变亮。 12．图示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时，（ ）

A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数变小，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数变小，电流表示数变小

直流电路动态分析专题练习参

1.D,2.B;3.D;4.B;5.B;6.B;7.C;8.B;9.C;10.大。大。大。小。大；11.BD;12.B.