2015 年 8 月,河南等地出现 39 ℃以上的高温,为了解暑,人们用电扇降温.如图所示为降温所用的一个小型电风扇电路简图,其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为 n :1 ,原线圈接电压为 U 的交流电源,输出端接有一只电阻为 R 的灯泡和风扇电动机 D ,电动机线圈电阻为 r .接通电源后,电风扇正常运转,测出通过风扇电动机的电流为 I ,则下列说法正确的是 ( )
A . 风扇电动机 D 两端的电压为 Ir
B . 理想变压器的输入功率为 +
C . 风扇电动机 D 输出的机械功率为 - I 2 r
D . 若电风扇由于机械故障被卡住,则通过原线圈的电流为
BCD
【解析】
电压比等于匝数之比,电动机为非纯电阻器件,风扇消耗的功率为内阻消耗 + 输出的机械功率,被卡住后相当于纯电阻.
【详解】
由变压器的原理可知,风扇电动机 D 两端的电压为 U/n ,因为电风扇中含有线圈,故不能利用欧姆定律求电压, A 错误;由变压器功率特点可知,理想变压器的输入功率等于输出功率为 , B 正确;风扇电动机 D 输出的机械功率为 , C 正确;因为副线圈两端的电压为 U/n ,若电风扇由于机械故障被卡住,则副线圈回路可视为纯电阻电路,该回路的等效电阻为 ,所以副线圈中的电流为 ,通过原线圈的电流为 , D 正确;故选 BCD。
能量守恒定律:
能量守恒中连接体问题的解法:
在两个或两个以上的物体组成的系统中,单独研究其中一个物体时,机械能往往是不守恒的,但对整体来说,机械能又常常是守恒的,所以在这类问题中通常需取整体作为研究对象,再找出其他运动联系来解题。
在判断系统的机械能是否守恒时,除重力、弹力外无其他外力做功,只是系统机械能守恒的必要条件,还需要看系统内力做功的情况。
(1)系统内两个直接接触的物体,如果满足动量守恒和机械能守恒条件,利用两守恒定律是解这类问题的常用方法两物体的运动联系是沿垂直于接触面的分速度相等。
(2)以轻绳相连的两个物体,如果和外界不存在摩擦力做功等问题时,只有机械能在两个物体之间的相互转移,两物体系统机械能守恒。解此类问题的关键是在绳的方向上两物体速度大小相等。
(3)与轻杆相连的物体在绕固定转动轴转动时,两物体的角速度相等。无转动轴时两物体沿杆方向的分速度相等。有摩擦阻力参与过程的能量问题的解法在有摩擦力或介质阻力参与的过程中,机械能不停地向内能转化,但在摩擦力或介质阻力大小不变的情况下,损失的机械能与通过的路程成正比。而在往返运动形式中,通过同一位置时的速率也就不相同,通过同样距离所用时间也不相同。在比较运动时间时,可以通过比较平均速度的大小进而得到时间关系。
登录并加入会员可无限制查看知识点解析