Question

【題目】如圖是某型號(hào)電動(dòng)輪椅工作原理示意圖。開關(guān)S1和S2由絕緣操縱桿控制，能同時(shí)接“1”或接“2”，向前推操縱桿時(shí)輪椅前進(jìn)且能調(diào)速，向后拉操縱桿時(shí)輪椅以恒定速度后退。已知蓄電池的電壓為24V保持不變，R2的阻值為10Ω，電動(dòng)機(jī)的額定功率為100W，額定電壓為24V。請(qǐng)解答下列問題：

（1）當(dāng)開關(guān)S1和S2同時(shí)接_______時(shí)，電動(dòng)輪椅前進(jìn)；電動(dòng)輪椅既能前進(jìn)又能后退，是通過改變電動(dòng)機(jī)線圈中的_________實(shí)現(xiàn)的；

（2）當(dāng)電動(dòng)輪椅后退時(shí)，電流表示數(shù)為1A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是_____W；

（3） 當(dāng)電動(dòng)機(jī)以額定功率工作時(shí)，電動(dòng)輪椅在水平路面上勻速前進(jìn)的速度為2m/s，若此時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電能有80%轉(zhuǎn)化為電動(dòng)輪椅前進(jìn)的機(jī)械能，此時(shí)電動(dòng)輪椅受到的阻力是___N。

Answer 1

【答案】1 電流方向 14 40

【解析】

(1)[1]電動(dòng)機(jī)前進(jìn)且能調(diào)速，這說明電路中的電流可以變化，電阻大小可變，這樣只有滑動(dòng)變阻器R1接入電路時(shí)才有這個(gè)功能，觀察電路圖，當(dāng)開關(guān)S1和S2同時(shí)接1時(shí)，R1、電動(dòng)機(jī)、電流表才串聯(lián)接入電路，這樣符合條件，電動(dòng)輪椅前進(jìn)。

[2]磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力方向跟電流方向有關(guān)，只改變電流方向時(shí)，受力方向也會(huì)變化；所以電動(dòng)輪椅既能前進(jìn)又能后退，是通過改變電動(dòng)機(jī)線圈中的電流方向?qū)崿F(xiàn)的。

(2)[3]由上述可知，當(dāng)電動(dòng)輪椅后退時(shí)，開關(guān)S1和S2同時(shí)接2，R2、電動(dòng)機(jī)、電流表串聯(lián)接在電路中，電路中的總電阻

電動(dòng)機(jī)的電阻

此時(shí)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率

此時(shí)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是14W。

(3)[4]設(shè)此時(shí)電動(dòng)輪椅受到的阻力是f，電動(dòng)輪椅在水平路面上勻速前進(jìn)，牽引力，由題意可知，電動(dòng)輪椅的機(jī)械效率

解得，此時(shí)電動(dòng)輪椅受到的阻力是40N。