中考特训(八) 电动机相关计算 专题概述： 1．电动机在正常工作时，把电能转化为机械能和内能。在不计摩擦的条件下，可表示为电能＝机械能＋电热，即UIt＝Fs＋I2Rt。 2．电动机正常工作时，电能没有完全转化为内能，所以公式I＝并不成立，利用这个公式推导出来的其他公式也不成立。在电动机不转动的情况下，电能完全转化为内能，欧姆定律及其推导公式才成立。电动机线圈的电阻，可以在电动机不转动时，用R＝来计算。 类型一 电动机单独工作 1．如所示，加在某台电动机上的电压为U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为R，则电动机线圈上消耗的热功率为( ) A．P B. C. D．P－ 2．在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式 P＝UI计算电动机所消耗的电功率，小施利用公式P＝I2R来计算电动机所消耗的电功率。(已知：电动机线圈电阻为R，电动机工作时两端的电压为U，通过电动机的电流为I) (1)请你判断这两名同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，并说明理由。 (2)求这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量。 (3)求这台电动机在时间t内所做的机械功。 3．如所示，某工地用电动起重机吊起重物，重物的质量m＝400 kg，电源提供的电压U＝220 V，不计一切摩擦。当电动起重机以v＝0.1 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝2 A。求：(g取10 N/kg) (1)电动机线圈的电阻R。 (2)电动机匀速提升质量m′＝200 kg的重物时，电动机的输入功率不变，此时提升物体的速度是多少。 4．2021·杭州 如所示是一电动机提升物体的示意图。电源电压为120 V，电动机将一个质量为50 kg的物体1 s内匀速上提0.9 m，电路中的电流为5 A。(g取10 N/kg) (1)求该电动机工作1 s所产生的电热。 (2)求电动机线圈阻值。 (3)当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，为什么这种情况下电动机容易烧坏？ 类型二 电动机与其他用电器并联工作 5．如所示，电动机M的线圈电阻为0.5 Ω，当S断开时，电流表读数为1 A，当S闭合时，电流表读数为3 A。问： (1)电阻R为多大？ (2)电动机的机械功率为多大？ (3)电动机工作2 min，电动机线圈产生了多少热量？ 类型三 电动机与其他用电器串联工作 6．小金对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机，测得它的内阻为1.5 Ω。为测量电动机工作时的电流，他利用身边现有器材，设计了如所示的电路(符号表示数值可读的变阻器)。已知电源电压为12 V且保持不变，闭合开关，当变阻器的阻值为6 Ω时，电压表的读数为3 V。计算此时： (1)通过电动机的电流。 (2)电动机消耗的电功率。 7．如所示为某型号玩具电动机的工作电路图，电动机铭牌上标有“6 V 6 W，线圈电阻2 Ω”字样。当开关闭合的瞬间，电动机尚未转动，此时通过电动机的电流称为启动电流。为了保护电动机，启动电流不得超过2 A。求： (1)启动时，电阻箱R的阻值至少为多大。 (2)当电动机启动后，再次调节电阻箱R，使电动机进入正常工作状态，此时R消耗的电功率为多大。 8．某同学根据如所示电路进行实验：先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数，然后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。数据记录如下表： 物理量 U/V I/A W/J Q/J 不转动 0.2 0.2 W1 Q1 转动 3.0 1.2 W2 Q2 利用表中数据计算和分析： (1)不转动时，通电10 s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1。 (2)电动机转动时，通电10 s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2。 (3)试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系，并分析其原因。 答案 1．C 2．解：(1)小杰的方法正确，小施的方法不正确。因为用P＝I2R计算出的只是线圈的发热 ... ...
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