Question

【題目】如圖是某型號電動輪椅工作原理示意圖．開關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且能調速，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，電動機的額定功率為100W，額定電壓為24V．請解答下列問題：

⑴ 當開關S1和S2同時接______時，電動輪椅前進；電動輪椅既能前進又能后退，是因為電動機線圈中電流的______能夠改變．

⑵ 當電動輪椅后退時，電流表示數為1A，此時電動機的實際功率是多少？______

⑶ 當電動機以額定功率工作時，電動輪椅在水平路面上勻速前進的速度 為2m/s，若此時電動機消耗的電能有75%轉化為電動輪椅前進的機械能，此時電動輪椅受到的阻力是多大？________

Answer 1

【答案】 1 方向 14W 37.5N

【解析】⑴ 如圖當開關S1和S2同時接1時，滑動變阻器串聯在電路中能夠高速前進，符合題意；

分析電路圖可知，開關接1和2時，電動機的電流方向相反，所以電動輪椅既能前進又能后退，是因為電動機線圈中電流的方向能夠改變。

⑵ 當電動輪椅后退時，電流表示數為1A，電路中電動機和R2串聯工作，

電動機的電壓為：

此時電動機的實際功率是：

⑶ 當電動機以額定功率工作時，電動輪椅在水平路面上勻速前進的速度為2m/s，若此時電動機消耗的電能有75%轉化為電動輪椅前進的機械能，此時電動輪椅受到的阻力是多大？________

此時電動機消耗的電能有75%轉化為電動輪椅前進的機械能，

可得：

則做機械功的功率為：

勻速前進時，阻力與牽引力平衡，

所以阻力等于牽引力：