浙江科学电动汽车电池容量内阻发热问题解析(浙江省创新班考试专用)

浙江科学电动汽车电池容量内阻发热问题解析(浙江省创新班考试专用) / 让教学更有效 精品试卷 | 科学学科 浙江中考-电动机内阻发热变式题清单 核心公式回顾 处理电动机问题，必须掌握以下三类公式的区分： 1. 电功/电能消耗（总能量）： （这是电源提供给电动机的总能量） 2. 热功/发热量（内能增加）： （这是由于线圈有电阻R而产生的热量，这是唯一正确的计算电动机发热的公式） 3. 机械功/输出能量（有用功）： 特别注意： 在电动机转动时， （欧姆定律不成立）。只有在电动机被卡住（堵转）不转时，它才相当于纯电阻，此时 成立。 变式题清单 变式一：基础计算型（求热量、效率） 题目： 某直流电动机线圈的电阻为 ，接在 的电源上正常工作时，通过的电流为 。求： 电动机正常工作 分钟产生的热量。 电动机的效率（保留一位小数）。 解题步骤： 审题： 电动机在转动，属于非纯电阻电路。 求热量： 必须使用焦耳定律 。 求效率： 。 参考答案： 热量计算： 效率计算： 总功： 机械功： 效率： 变式二：堵转/卡死状态（求电流、功率） 题目： 接上题，若该电动机在工作过程中转子突然被卡住（不再转动），此时电源电压仍为 。 求此时通过电动机的电流。 求此时电动机的发热功率。 解题步骤： 审题： 转子被卡住，电动机不转，此时电能全部转化为内能，相当于纯电阻。 应用欧姆定律： 此时 成立。 功率计算： 此时总功率等于热功率，可用 或 或 。 参考答案： 电流计算（堵转电流）： （注意：这比正常工作电流 大得多，容易烧坏电机） 发热功率： 或者 变式三：综合应用型（求内阻） 题目： 小明在实验室做实验，他将一个电动机接到电压为 的电源上，用手捏住转轴使其不转，电流表读数为 ；松开手后，电动机正常转动，电流表读数变为 。 求电动机线圈的内阻 。 求电动机正常转动 分钟所做的机械功。 解题步骤： 求内阻： 关键点在于"不转"的状态。不转时是纯电阻电路，利用 求解。 求机械功： 转动时，利用 计算。 参考答案： 求内阻： 当不转时， 求机械功（ ）： 总电能： 产生热量： 机械功： 变式四：图像分析型（U-I 图像） 题目： 如图所示，是某电动机的电压与电流关系图像（非直线，因为转动时电阻"等效"在变）。 当电压为 时，电流也为 。 当电压为 时，电动机刚好转动，电流为 。 当电压为 时，电流为 ，且转速稳定。 求：电压为 时，电动机的机械功率。 解题步骤： 确定内阻： "刚好转动"通常意味着克服了静摩擦力，但此时速度极慢，可以近似认为没有反电动势，或者直接利用此时的数据结合内阻概念（如果题目暗示此时为临界状态，有时可视为纯电阻，但在初中阶段，通常需要像变式三那样明确给出"不转"的数据）。 *注：如果题目没有给"卡住"的数据，有时会隐含告知内阻，或者利用图像斜率变化分析。本题假设我们已知或通过其他方式得知内阻为 （例如在极低电压下近似为线性）。* 计算功率： 。 参考答案： *（假设通过分析或题目补充条件，得知内阻 ）* 总功率： 热功率： 机械功率： 典型例题 @@@. 吉利纯电动出租车成为流动在古城绍兴大街小巷的一道靓丽风景。该品牌吉利纯电动出租车内提供能量的装置为三元锂直流电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。该三元锂直流电池组电池整套设备电池容量为66kW h，蓄满电池后，可以保证整车正常续航400km。（适合温度和限载范围内） 司机使用新能源出租车充电桩的60kW快充将电量由30%充至 80%，需要多少_____分钟；（假设充电时无能量损耗） （2）若该车和车内乘客的总质量为2.2×103kg，当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为300V，通过电动机的电流为50A，若连接导线的电阻 ... ...