初中物理实用电动机的构造、特点和应用综合题

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清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器。有一种无锡生产的CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。清洗机工作时，利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出。其对水的压力可用压强与水管横截面积之积得出，而清洗机对水所做的功就是此力所为，详情见“信息快递”。

清洗机的铭牌
型号	CC5020	额定压强	5×10^6Pa
电源	220V/50Hz	额定流量	20L/min
额定功率	2.2KW	防护等级	IP25

（1）你认为该清洗机动力设备的主要原理与下图中的     相同。

（2）若清洗一辆汽车平均耗时10min，则清洗一辆汽车平均用水多少kg？清洗机对水做的功是多少J？
（3）该清洗机正常工作时的效率是多少？

如图为直流电动机模型。
(1)直流电动机的工作原理是________________________________。电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠________________来实现的。
(2)若要改变电动机的转动方向，下列方法中可行的是________。
A．同时改变电流方向和磁场方向
B．只改变电流方向或只改变磁场方向
C．使电动机线圈中的电流增大
D．使磁场增强
(3)下列家用电器中应用了电动机的是(　　)
A．洗衣机
B．电饭锅
C．电热水壶
D．电热毯

用12V的电源为微型电动机供电的电路如图（甲）所示．当单刀双掷开关S₁、S₂均向上合上时，电动机开始转动，电流I随时间t变化的图象如图（乙）所示．当电流稳定时，电动机正常工作．已知电动机转动时欧姆定律不适用，并忽略温度对电阻的影响，试解答下列问题．

（1）当单刀双掷开关S₁、S₂       合上时可实现电动机的反转．
（2）当电动机正常工作时，电动机消耗的电功率为         W．
（3）求电动机的电阻及正常工作时的输出功率．

2009年12月26日，世界上一次建成里程最长、运营速度最高的高速铁路——武广高铁正式投入运营．请回答下列问题：
（1）列车的车身材料与飞机的相同，采用轻并且坚固的优质铝合金材料。物质的物理属性有很多，如密度、磁性、导电性、导热性、硬度等。上述属性中，“轻”反映了铝合金材料的       物理属性，“坚固”反映了铝合金材料的         物理属性；
（2）某时刻列车的电子屏幕显示它的运行速度如下图所示，此速度合       m/s。武广高铁全长1069km，若列车运行的平均速度是305km/h，则跑完全程需      h（计算结果小数点后保留一位数字）；

（3）武广高铁全程采用全封闭管理，列车高速运行过程中车身周围的气压     （选填“大于”、“等于”或“小于”）离车身较远处的气体压强。
（4）高速铁路一般采用电力机车，它的电动机是利用               的原理来工作的。