1、专训专训2 2：与电动机相关的计算与电动机相关的计算习题课习题课第二十章第二十章 电与磁电与磁 当电动机正常工作时，不遵循欧姆定律，不能利用当电动机正常工作时，不遵循欧姆定律，不能利用欧姆定律进行相关的计算；当电动机被卡住时，线圈欧姆定律进行相关的计算；当电动机被卡住时，线圈直接接在电源上，可以利用欧姆定律进行相关计算。直接接在电源上，可以利用欧姆定律进行相关计算。电动机正常工作时，把电能转化为机械能和内能，电动机正常工作时，把电能转化为机械能和内能，其中，电能其中，电能WUIt、内能、内能QI2Rt、机械能、机械能W机机WQ、电功率、电功率PUI、热功率、热功率P热热I2R、机械功率、机械功
2、率P机机PP热热、电能转化为机械能的效率、电能转化为机械能的效率W机机/W 或或P机机/P。1训练角度训练角度电热综合电热综合【中考中考嘉兴嘉兴】5月月20日是日是“中国学生营养日中国学生营养日”，学生，学生的膳食结构越来越受到学校、家庭和社会的重视。妈的膳食结构越来越受到学校、家庭和社会的重视。妈妈为了改善小红的早餐营养，买了一台全自动豆浆机，妈为了改善小红的早餐营养，买了一台全自动豆浆机，豆浆机的工作原理示意图豆浆机的工作原理示意图(如图所示如图所示)和铭牌如下：和铭牌如下：例例1全自动豆浆机全自动豆浆机型号型号JK16B加热功率加热功率800 W额定电压额定电压220 V电动机功率电动机
3、功率150 W额定频率额定频率50 Hz额定容量额定容量1.1 L(1)计算豆浆机正常工作时的最大电流。计算豆浆机正常工作时的最大电流。(2)豆浆机做一次豆浆，若电动机累计工作豆浆机做一次豆浆，若电动机累计工作3 min，电阻丝累计加热电阻丝累计加热12 min，则总共消耗多少电能？，则总共消耗多少电能？(1)电流电流(2)加热时消耗的加热时消耗的电能电能W1P1t1800 W1260 s576 000 J。电动机工作时消耗的电动机工作时消耗的电能电能W2P2t2150W360 s27 000 J。总共消耗的总共消耗的电能电能WW1W2576 000 J27 000 J603 000 J。18
4、00W=3.64 A220VPIU。解：解：【中考中考杭州杭州】如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图，开始小金先抓住转轴合上开关，的亮度有影响的电路图，开始小金先抓住转轴合上开关，观察小灯泡的亮度，接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡的亮度，接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化观察小灯泡亮度的变化(已知：小灯泡的电阻为已知：小灯泡的电阻为R，电动，电动机线圈电阻为机线圈电阻为r，电源电压为，电源电压为U)，由此请你回答：，由此请你回答：1.【同类变式同类变式】(1)在电动机未转动时，在电动机未转动时，t 时间内电流在电路
5、中产生时间内电流在电路中产生的热量为的热量为_(填写表达式填写表达式)；(2)在电动机转动时，电流所做的功在电动机转动时，电流所做的功_(填填“大大于于”“”“等于等于”或或“小于小于”)电流在电路中产生的热电流在电路中产生的热量；量；(3)小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小金的判断正确吗？金的判断正确吗？并根据学过的知识给以解释。并根据学过的知识给以解释。大于大于2+UQtR r解：解：不正确；不转时不正确；不转时W电功电功Q电热电热，UI1tI12(Rr)t，I1 ；转动时转动时W电功电功Q电热电热，UI2tI22(Rr)t，I2 ，故故I
6、2I1，灯泡变暗。，灯泡变暗。+UR r+UR r点拨：点拨：(1)在电动机未转动时，该电路为两个电阻串联在电动机未转动时，该电路为两个电阻串联的电路，则此时电路中的电流为：的电路，则此时电路中的电流为：I根据焦耳定律可知，根据焦耳定律可知，t时间内电流在电路中产生时间内电流在电路中产生的热量即电流所做的功为：的热量即电流所做的功为：WQUIt(2)在电动机转动时，电流所做的功主要有两个在电动机转动时，电流所做的功主要有两个作用：一个是转化为电动机的机械能，另一个是作用：一个是转化为电动机的机械能，另一个是转化为灯泡和电动机的内能；故电流所做的功要转化为灯泡和电动机的内能；故电流所做的功要大于
7、电流在电路中产生的热量。大于电流在电路中产生的热量。;+UR r2=;+UUUttR rR r2训练角度训练角度力电综合力电综合【中考中考泸州泸州】太阳能电动车，它由太阳能电池提供动太阳能电动车，它由太阳能电池提供动力，如图是它的电路简化图，光能转化为电能储存在力，如图是它的电路简化图，光能转化为电能储存在太阳能电池中，提供电动机转动需要的动力，可通过太阳能电池中，提供电动机转动需要的动力，可通过改变调速电阻来调节电动机转速。已知太阳能电池电改变调速电阻来调节电动机转速。已知太阳能电池电压为压为600 V。请回答以下问题：。请回答以下问题：例例2(1)当调速电阻的滑片当调速电阻的滑片P在最右端
8、时，调速电阻接入电在最右端时，调速电阻接入电路的阻值为路的阻值为10，闭合开关，闭合开关S，电压表示数为，电压表示数为500 V，此时电动机的电功率是多少？此时电动机的电功率是多少？(2)当调速电阻的滑片当调速电阻的滑片P滑到最左端时，电动机电功率滑到最左端时，电动机电功率达到达到18 kW，此时电流表示数多大？，此时电流表示数多大？解：解：(1)由题意可知：当调速电阻的滑片由题意可知：当调速电阻的滑片P在最右端时，在最右端时，电动机与调速电阻串联，电压表测得的是电动机电动机与调速电阻串联，电压表测得的是电动机两端电压两端电压，调速调速电阻两端电压电阻两端电压U调调UU机机600 V500 V
9、100 V，I 10 A。电动机的电功率电动机的电功率PU机机I500 V10 A5 000 W5 kW。(2)当调速电阻的滑片当调速电阻的滑片P滑到最左端时，电路中只有电动机滑到最左端时，电路中只有电动机连入电路：此时电动机两端的电压连入电路：此时电动机两端的电压U机机U600 V，由由PU机机I，则电流表的示数，则电流表的示数I100=10UR 调调调调18000W=30A600VPU机机。【中考中考威海威海】某商厦每层楼高某商厦每层楼高3 m，小明看到工作人员，小明看到工作人员将将360 kg的货物在一楼放入载货电梯内，闭合开关，仅的货物在一楼放入载货电梯内，闭合开关，仅用用25 s的时
10、间，便将货物运到六楼，小明对载货电梯产的时间，便将货物运到六楼，小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣，他通过查阅资料了解到该载货电梯的生了浓厚的兴趣，他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及工作电路如图所示，电梯是通过电动机带动钢丝结构及工作电路如图所示，电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的，电动机线圈电阻为绳提升货物的，电动机线圈电阻为2.4，电梯厢，电梯厢(含动含动滑轮滑轮)的质量为的质量为140 kg，提升上述货物时电流表的示数为，提升上述货物时电流表的示数为20 A，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，g取取10 N/kg，请，请解答下列问题：解答下列问题：1.【同类变式同
11、类变式】(1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大？匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大？(2)电梯工作时消耗的总电能是多少？电梯工作时消耗的总电能是多少？(3)电动机工作时的效率多大？电动机工作时的效率多大？解：解：(1)电梯厢和货物的总重电梯厢和货物的总重Gmg(m货货m厢厢)g(360 kg140 kg)10 N/kg5 000 N。匀速提升过程中钢丝绳上的拉力匀速提升过程中钢丝绳上的拉力FG/45 000 N/41 250 N。(2)电梯工作时电路消耗的总电能电梯工作时电路消耗的总电能 WUIt220 V20 A25 s1.1105 J。(3)电流通过电动机产生热量电流通过电动机产生热量QI2Rt(20 A)22.4 25 s2.4104 J。电动机输出的有用功。电动机输出的有用功W有有Gh5 000 N3 m57.5104 J，电动机消耗的，电动机消耗的电能电能W电电W有有Q7.5104 J2.4104 J9.9104 J，电动机工作时的，电动机工作时的效率效率 447.5 10 J100%=100%75.8%9.9 10 JWW有有电电。
