如圖是某型號電動輪椅工作原理示意圖.開關S1和S2由絕緣*縱杆控制,能同時接“1”或接“2”,向前推*縱杆時輪...
問題詳情:
如圖是某型號電動輪椅工作原理示意圖.開關S1和S2由絕緣*縱杆控制,能同時接“1”或接“2”,向前推*縱杆時輪椅前進且能調速,向後拉*縱杆時輪椅以恆定速度後退.已知蓄電池的電壓為24V保持不變,R2的阻值為10Ω,電動機的額定功率為100W,額定電壓為24V.請解答下列問題:
(1)當開關S1和S2同時接 時,電動輪椅前進;電動輪椅既能前進又能後退,是因為電動機線圈中電流的 能夠改變.
(2)當電動輪椅後退時,電流表示數為1A,此時電動機的實際功率是多少?
(3)當電動機以額定功率工作時,電動輪椅在水平路面上勻速前進的速度為2m/s,若此時電動機消耗的電能有75%轉化為電動輪椅前進的機械能,此時電動輪椅受到的阻力是多大?
【回答】
【考點】實際功率;功率計算公式的應用.
【分析】(1)輪椅前進且能調速,故前進電路中應有可以控制電路中的電流的裝置,即應有滑動變阻器且與電動機串聯;輪椅後退時,輪椅以恆定速度後退,即電動機應與R2串聯.
(2)當輪椅後退時,由電路圖可知電機與R2串聯,則由歐姆定律可得出R2兩端的電壓,則由串聯電路的電壓規律可得出電動機兩端的電壓,則由功率公式P=UI可得出電動機的實際功率;
(3)已知電動機的額定功率及電阻消耗的功率,則可求得電動機的輸出功率,由功率公式P===Fv可求得牽引力,則由二力平衡可得出輪椅受到的阻力.
【解答】解:(1)由題輪椅前進且能調速,故前進電路中應有可以控制電路中的電流的裝置,即滑動變阻器且與電動機串聯在電路中.由電路圖可知,此時開關S1和S2都接1;
輪椅後退時,輪椅以恆定速度後退,即電動機應與R2串聯,此時電流方向與前進時相反,由電路圖可知,此時開關S1和S2都接2.則電動輪椅既能前進又能後退,是因為電動機線圈中電流的方向能夠改變.
(2)當開關接1、2時,R2與電動機串聯,由歐姆定律可得:
電阻R2兩端的電壓為:U2=IR2=1A×10Ω=10V
則由串聯電路的電壓規律可得:
電動機兩端的電壓為:U電=U﹣U2=24V﹣10V=14V,
則電動機的實際功率為:P實=U電I=14V×1A=14W;
(3)電動機的機械功率P機=P0η=100W×75%=75W,
由P===Fv可得,牽引力F牽===37.5N,因為勻速運動,故阻力f=F牽=37.5N.
答:(1)1;方向;(2)此時電動機的實際功率是14W;(3)此時電動輪椅受到的阻力是37.5N.
知識點:各地中考
題型:計算題
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