小明同學(xué)的玩具電動車上，有一微型直流電動機(jī)，從消耗電能方面看，其內(nèi)部可等效為如圖所示電路．當(dāng)電動機(jī)不轉(zhuǎn)時，相當(dāng)于開關(guān)S置于“1”；當(dāng)電動機(jī)正常工作時，相當(dāng)于開關(guān)S置于“2”．電阻R1為線圈電阻，它的功率為發(fā)熱功率；電動機(jī)對外做功的功率可用電阻R2的功率代替．
（1）當(dāng)給它加O.3V電壓時，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，電路中的電流為0.3A，求電阻R1的阻值．
（2）當(dāng)給它加3V電壓時，電動機(jī)轉(zhuǎn)動，電路中的電流為0.4A，求電動機(jī)的發(fā)熱功率及對外做功的功率．
（3）當(dāng)給它加3V電壓而電動機(jī)被卡�。姍C(jī)不轉(zhuǎn)）時，求發(fā)熱功率．
（4）比較（2）、（3）兩個發(fā)熱功率，你認(rèn)為電動機(jī)正常工作時若被卡住，對電動機(jī)會產(chǎn)生什么危害？

【答案】分析：本題屬于開關(guān)控制題型，在解題時可使用討論法，將一道大題化為幾道小題來進(jìn)行討論分析．解題過程中可根據(jù)求出電阻R1的阻值，根據(jù)公式或P=UI計算發(fā)熱功率的大小．
解答：解：（1）當(dāng)給它加O.3V電壓時（U=0.3V），電動機(jī)不轉(zhuǎn)，電路中的電流為0.3A（I=0.3A），
R1===1Ω．
（2）當(dāng)給它加3V電壓時，電阻R1與電阻R2串聯(lián)，電路中的電流為0.4A，
電阻R1的發(fā)熱功率：P1=I2R1=（O.4A）2×1Ω=O.16W，
電源輸出功率：P=UI=3V×0.4A=1.2W，
對外做功的功率：P2=P-P1=1.2W-0.16W=1.04W．
（3）當(dāng)給它加3V電壓而電動機(jī)被卡住時，相當(dāng)于開關(guān)接1，R1=1Ω此時的發(fā)熱功率為：
P1′===9W．
（4）因為9W遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.16W，所以電動機(jī)正常工作時若被卡住，其發(fā)熱功率將大大提高，若不及時切斷電源，會使電動機(jī)溫度很快升高，極易燒壞電動機(jī)．
答：（1）當(dāng)給它加O.3V電壓時，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，電路中的電流為0.3A，求電阻R1的阻值為1Ω．
（2）當(dāng)給它加3V電壓時，電動機(jī)轉(zhuǎn)動，電路中的電流為0.4A，電動機(jī)的發(fā)熱功率為0.16W，對外做功的功率為1.04W．
（3）當(dāng)給它加3V電壓而電動機(jī)被卡�。姍C(jī)不轉(zhuǎn)）時，發(fā)熱功率為9W．
（4）當(dāng)電動機(jī)被卡住其發(fā)熱功率將大大提高，若不及時切斷電源，會使電動機(jī)溫度很快升高，極易燒壞電動機(jī)．
點(diǎn)評：能否根據(jù)題意準(zhǔn)確判斷出開關(guān)的狀態(tài)是本題的解題關(guān)鍵．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

瑞瑞同學(xué)有-輛玩具電動車，在行駛的過程中，車上的小動物可以自由旋轉(zhuǎn)，這種功能是由兩個電動機(jī)帶動的，如圖所示是該玩具電動車的簡化電路圖．目前該車某一處出現(xiàn)了故障：通電后玩具電動車只能行駛，上面的動物不能旋轉(zhuǎn)．對此，瑞瑞同學(xué)提出了猜想：
[猜想與假設(shè)]
（1）可能是旋轉(zhuǎn)開關(guān)有故障；
（2）可能是旋轉(zhuǎn)定時器有故障；
（3）可能是
旋轉(zhuǎn)電動機(jī)
旋轉(zhuǎn)電動機(jī)
有故障．
瑞瑞同學(xué)利用一只電壓表來判斷故障的位置．
[進(jìn)行實驗]
（1）將玩具電動車裝上四只新干電池，閉合旋轉(zhuǎn)開關(guān)和旋轉(zhuǎn)定時器；
（2）將電壓表一端接在d點(diǎn)不動，另一端依次接在a點(diǎn)、b點(diǎn)和c點(diǎn)，觀察電壓表示數(shù)．
[分析與論證]
（1）如果另一端接在a點(diǎn)時電壓表有示數(shù)，接在b點(diǎn)時無示數(shù)，說明旋轉(zhuǎn)開關(guān)
斷路
斷路
（選填“斷路”、“短路”或“正�！保�
（2）如果另一端分別接在a、b點(diǎn)時，電壓表都有示數(shù)，然后改接到c點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)電壓表仍然有示數(shù)，且Uad=Ubd=Ucd，說明
旋轉(zhuǎn)開關(guān)
旋轉(zhuǎn)開關(guān)
和
旋轉(zhuǎn)定時器
旋轉(zhuǎn)定時器
正常，
旋轉(zhuǎn)電動機(jī)
旋轉(zhuǎn)電動機(jī)
有故障．
[交流評估]
瑞瑞將他的檢修方法與小明和小華進(jìn)行了交流．
（1）小明說，在[進(jìn)行實驗]的第（2）步，只用一根導(dǎo)線連接a、c，就可以判斷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)是否斷路，方法是：如果旋轉(zhuǎn)電動機(jī)
轉(zhuǎn)動
轉(zhuǎn)動
，就表明它是好的．
（2）小華說，在[進(jìn)行實驗]的第（2）步，也可以用電流表檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)和旋轉(zhuǎn)定時器是否損壞，方法是：將電流表接a、b，如果旋轉(zhuǎn)電動機(jī)仍不轉(zhuǎn)，表明旋轉(zhuǎn)開關(guān)可能是
好的
好的
（好的/壞的）；再將電流表接b、c，判斷旋轉(zhuǎn)定時器的好壞；但絕對不能將電流表接到c、d之間，否則有可能
短路
短路
．

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科目：初中物理 來源：2011-2012學(xué)年江蘇省蘇州市立達(dá)中學(xué)九年級（上）期中物理試卷（解析版） 題型：解答題

瑞瑞同學(xué)有-輛玩具電動車，在行駛的過程中，車上的小動物可以自由旋轉(zhuǎn)，這種功能是由兩個電動機(jī)帶動的，如圖所示是該玩具電動車的簡化電路圖．目前該車某一處出現(xiàn)了故障：通電后玩具電動車只能行駛，上面的動物不能旋轉(zhuǎn)．對此，瑞瑞同學(xué)提出了猜想：
[猜想與假設(shè)]
（1）可能是旋轉(zhuǎn)開關(guān)有故障；
（2）可能是旋轉(zhuǎn)定時器有故障；
（3）可能是______有故障．
瑞瑞同學(xué)利用一只電壓表來判斷故障的位置．
[進(jìn)行實驗]
（1）將玩具電動車裝上四只新干電池，閉合旋轉(zhuǎn)開關(guān)和旋轉(zhuǎn)定時器；
（2）將電壓表一端接在d點(diǎn)不動，另一端依次接在a點(diǎn)、b點(diǎn)和c點(diǎn)，觀察電壓表示數(shù)．
[分析與論證]
（1）如果另一端接在a點(diǎn)時電壓表有示數(shù)，接在b點(diǎn)時無示數(shù)，說明旋轉(zhuǎn)開關(guān)______（選填“斷路”、“短路”或“正常”）；
（2）如果另一端分別接在a、b點(diǎn)時，電壓表都有示數(shù)，然后改接到c點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)電壓表仍然有示數(shù)，且Uad=Ubd=Ucd，說明______和______正常，______有故障．
[交流評估]
瑞瑞將他的檢修方法與小明和小華進(jìn)行了交流．
（1）小明說，在[進(jìn)行實驗]的第（2）步，只用一根導(dǎo)線連接a、c，就可以判斷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)是否斷路，方法是：如果旋轉(zhuǎn)電動機(jī)______，就表明它是好的．
（2）小華說，在[進(jìn)行實驗]的第（2）步，也可以用電流表檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)和旋轉(zhuǎn)定時器是否損壞，方法是：將電流表接a、b，如果旋轉(zhuǎn)電動機(jī)仍不轉(zhuǎn)，表明旋轉(zhuǎn)開關(guān)可能是______（好的/壞的）；再將電流表接b、c，判斷旋轉(zhuǎn)定時器的好壞；但絕對不能將電流表接到c、d之間，否則有可能______．

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