Question

【題目】如圖是某型號電動輪椅工作原理示意圖．開關(guān)S1和S2由絕緣操縱桿控制，能同時接“1”或接“2”，向前推操縱桿時輪椅前進(jìn)且能調(diào)速，向后拉操縱桿時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，電動機(jī)的額定功率為100W，額定電壓為24V．請解答下列問題：

（1）當(dāng)開關(guān)S1和S2同時接______時，電動輪椅前進(jìn)；電動輪椅既能前進(jìn)又能后退，是因?yàn)殡妱訖C(jī)線圈中電流的______能夠改變．

（2）當(dāng)電動輪椅后退時，電流表示數(shù)為1A，此時電動機(jī)的實(shí)際功率是多少？

（3）當(dāng)電動機(jī)以額定功率工作時，電動輪椅在水平路面上勻速前進(jìn)的速度為2m/s，若此時電動機(jī)消耗的電能有75%轉(zhuǎn)化為電動輪椅前進(jìn)的機(jī)械能，此時電動輪椅受到的阻力是多大？

Answer 1

【答案】（1）1；方向；（2）此時電動機(jī)的實(shí)際功率是14W；（3）此時電動輪椅受到的阻力是37．5N．

【解析】試題分析：（1）由題輪椅前進(jìn)且能調(diào)速，故前進(jìn)電路中應(yīng)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(jī)串聯(lián)在電路中．由電路圖可知，此時開關(guān)S1和S2都接1；輪椅后退時，輪椅以恒定速度后退，即電動機(jī)應(yīng)與R2串聯(lián)，此時電流方向與前進(jìn)時相反，由電路圖可知，此時開關(guān)S1和S2都接2．則電動輪椅既能前進(jìn)又能后退，是因?yàn)殡妱訖C(jī)線圈中電流的方向能夠改變．（2）當(dāng)開關(guān)接1、2時，R2與電動機(jī)串聯(lián)，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(lián)電路的電壓規(guī)律可得：電動機(jī)兩端的電壓為：U電=U-U2=24V-10V=14V，則電動機(jī)的實(shí)際功率為：P實(shí)=U電I=14V×1A=14W；（3）電動機(jī)的機(jī)械功率P機(jī)=P0η=100W×75%=75W，由可得，牽引力，因?yàn)閯蛩龠\(yùn)動，故阻力f=F牽=37．5N．

答：（1）1；方向；（2）此時電動機(jī)的實(shí)際功率是14W；（3）此時電動輪椅受到的阻力是37．5N．