高中物理 加強練習(xí)第十章　97.非純電阻電路的計算

97.非純電阻電路的計算(分值：30分)1~3題每題6分1.(多選)如圖所示的電路中，當開關(guān)S置于a處時，電流表(內(nèi)阻不計)示數(shù)為I，額定功率為16W的電動機正常工作，帶動質(zhì)量為0.7kg的物體以2m/s的速度勻速豎直上升。當開關(guān)置于b處時，電流表示數(shù)變?yōu)镮2，燈泡正常發(fā)光。已知電阻R=1.5Ω，燈泡額定電壓為10V，額定功率10W，重力加速度g取10m/s2。則(A.電動機線圈的內(nèi)阻為0.5ΩB.電動機的額定電壓為10VC.電源電動勢為12VD.電源內(nèi)阻為1Ω答案AC解析當開關(guān)S置于b處時，有U2=P2I2=20WI=10V，解得I=2A，當開關(guān)S置于a處時，設(shè)電動機線圈的內(nèi)阻為r'，則有P1-I2r'=mgv，代入數(shù)據(jù)解得r'=0.5Ω，U1=P1I=16WI=8當開關(guān)S置于a處時，根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=U1+I(R+r)當開關(guān)S置于b處時，根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=U2+I2(R+r)，聯(lián)立解得E=12V，r=0.5Ω，故C正確，D2.(多選)(2025·安徽名校聯(lián)盟模擬)如圖甲為某手持雙頭風(fēng)扇，圖乙為其簡化電路圖。閉合開關(guān)S后，兩電動機均能正常工作。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，若用外力迫使電動機M1停止轉(zhuǎn)動，則M2的轉(zhuǎn)速也減小。已知電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=1Ω，電動機M1、M2額定電壓均為U=6V，電動機M1線圈的電阻R1=0.5Ω，保護電阻R0=1Ω，則()A.M1停止轉(zhuǎn)動前，電源的輸出功率為18WB.M1停止轉(zhuǎn)動前，電源的輸出功率為27WC.M1停止轉(zhuǎn)動后，M2功率可能為3WD.M1停止轉(zhuǎn)動后，M2功率可能為4W答案BC解析M1停止轉(zhuǎn)動前，電源內(nèi)阻r和保護電阻R0分得的總電壓為U1=E-U=6V，根據(jù)歐姆定律可得，電路中的電流為I=U1R0+r=3A，則內(nèi)阻分壓為Ur=Ir=3V，則路端電壓為U路=E-Ur=9V，電源的輸出功率P出=U路I=27W，故A錯誤，B正確；M1停止轉(zhuǎn)動后，設(shè)M2兩端的電壓為U2，通過其中的電流為I2，由閉合電路歐姆定律得E=U2+(U2R1+I2)(R0+r)，代入數(shù)據(jù)整理得5U2+2I2=12，M2的功率為P2=U2I2=-2.5U22+6U2，當U2=1.2V時，M2功率最大值3.(2025·浙江省二模)圖示為某款乒乓球訓(xùn)練機，發(fā)球原理是乒乓球到達出球口后，驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)并摩擦乒乓球，使球獲得一定的水平初速度并發(fā)出。某次設(shè)定機器發(fā)無旋球，乒乓球射出位置到臺面的高度為0.2m，水平射程為1.6m，每分鐘發(fā)射60個乒乓球。已知乒乓球質(zhì)量為2.7g，發(fā)球機輸入電壓為8V，輸入電流為50mA，電動機線圈內(nèi)阻為100Ω。不考慮空氣阻力和發(fā)球前乒乓球高度的變化，下列說法正確的是()A.發(fā)球機對單個乒乓球做的功為1.44JB.發(fā)球機對乒乓球做功的功率為0.024WC.電動機輸出的機械功率為0.4WD.發(fā)球機將電能轉(zhuǎn)換為乒乓球機械能的效率為21.6%答案D解析設(shè)發(fā)球機對于單個乒乓球做的功為W，乒乓球在空中做平拋運動，豎直方向有h=12gt2，水平方向有x=vxt，由動能定理可得W=Ek=12mvx2，聯(lián)立解得W=8.64×10-2J，故A錯誤；發(fā)球機1分鐘內(nèi)對乒乓球做的總功W0=nW，功率P=W0t=8.64×10-2W，故B錯誤；電動機消耗的總功率P1=UI，電動機內(nèi)阻消耗的電功率P2=I2r，則電動機輸出的機械功率P出=P1-P2=0.15W，故C錯誤；發(fā)球機將電能轉(zhuǎn)化為乒乓球機械能的效率η=4.(10分)(2025·江西省高三模擬)當汽車電動機啟動時車燈總是會瞬間變暗，其原理簡化圖如圖所示。某款混動型汽車在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表的示數(shù)I=12A，電動機啟動后電流表的示數(shù)I'=60A，若電源的電動勢E=15V，內(nèi)阻r=0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計，燈泡電阻恒定，電動機內(nèi)阻rM=0.108Ω。求：(1)(2分)燈泡的電阻R；(2)(3分)電動機啟動后的電源的輸出功率P；(3)(5分)電動機的效率η。答案(1)1.2Ω(2)720W(3)55%解析(1)電動機未啟動前，由閉合電路的歐姆定律有I=E解得R=1.2Ω(2)當電