的电动机为非纯电阻用电器,消耗的电能等于转化机械能和内能之和。转化的热功率由P=I22r=0.82×1= 0.64 W计算,总功率由 P0= I2U2=0.8×2.0=1.6W计算。所以电动机的效率为η=(P-P0)/P=60%。 2.部分电路欧姆定律的应用
【例7】如图所示是一种测定风作用力的仪器原理图,P为金属球,悬挂在一细长金属丝下面,O是悬点,R0是保护电阻,CD是水平放置的光滑电阻丝,与细金属丝始终保护良好接触.无风时,金属丝与电阻丝在C点接触,此时示数为I0;有风时金属丝将偏转一角度θ,角θ与风力大小有关,设风力方向水平向左,
OC=h,CD=L,金属球质量为m,电阻丝单位长度的阻值为k,电源内阻和金属丝电阻不计,金属丝偏角为θ时,的示数为I/,此时风力为F,试写出: (1)F与θ的关系式. (2)F与I/的关系式.
解析:(1)有风力时;对金属球P,受力如图,F=F1sinθ;mg=F1cosθ;F=mgtanθ (2)无风时,电路中U=I0(R0+kL)
有风力时,电路中U=I/(R0+kL/), L/=L-htanθ 由以上各式解得F
mg/
I I0 I/kh
思考:本题你是怎样将实际问题抽象成简单的物理模型的?
【例8】图为一种加速度仪的示意图,质量为m的振子两端连有劲度系数均为K的轻弹簧,电源电动势为E,不计内阻,滑动变阻器的总阻值为R,有效长度为L,系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中,这时电压表指针恰好在刻度盘正中。求:
(1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式。
(2)将电压表刻度改为加速度刻度后,其刻度是均匀的还是不均匀的?为什么? (3)若电压表指针指在满刻度的3/4位置,此时系统的加速度大小和方向如何?
解析:设加速度a向右,m向左平移了x,对m用牛顿第二定律有2Kx=ma;根据部分电路欧姆定律和电阻定律,U
电压表示数与左段电阻成正比,因此也和x成正比,所以
E
x,两式解得a 2kLU.
EmL
可见,a与U为一次函数关系,所以将电压表刻度改为加速度刻度后,其刻度是均匀的。
因为系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中,电压表指针恰好在刻度盘正中,U=E/2,所以电压表指针指在
kL
满刻度的3/4位置时,U=3E/4,带入a与U的一次函数关系式,得a ,负号表示加速度方向向左。
2m
试题展示
1.关于电阻率,下列说法中不正确的是 ...
A
.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好 B
.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而增大
C.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零 D
.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常用它们制作标准电阻 【解析】
电阻率表示导体的导电性能的好坏,电阻率越小,导体的导电性能越好. 【答案】