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时间:2020-05-16
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1、2020年中考物理专题导航讲练系列――电能没有完全转化为内能的问题例1.一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V,线圈内阻为2Ω,线圈中电流为10A,则这台电动机正常工作10s消耗的电能为多少?【思路点拨】本题容易错解为:W=I2Rt=(10A)2×2Ω×10s=2000J。而题目中要求计算电动机正常工作10s消耗的电能,由于该电路不是将电能全部转化为热能,在计算电功时不能用W=I2Rt计算,只能用W=UIt计算(w=I2Rt只是计算了电热,这只是消耗电能的一部分)。故正确解法应该为:W=UIt=380V×lOA×10s=3.8×
2、104J。答案:3.8×104J例2.有一台“220V,1OOW'’的洗衣机,由于使用不当,造成电动机卡死,电动机由于温度升高而被烧坏,已知这台电动机内的线圈阻值为2欧,则这台洗衣机正常工作2min消耗多少电能?电动机被卡死时,2min产生多少热量?【思路点拨】由于电动机正常工作功率P=100W,所以电流2min做的功:W=Pt=1O0Wx120s=l.2×l04J.电动机卡死后,电能全部转化为机械能,电路中的电流:I=U/R=220V/2Ω=110A所以可产生热量Q=I2Rt=(llOA)2x2Ωx120s=2.9xl06J.答案
3、:1.2x104J;2.9x106J【规律总结】公式W=UIt是普遍适用的公式,而w=I2Rt,W=(U2/R)t只适用在电能完全转化成热能的情况。如果电路中还包含有电动机、电解槽等用电器,这时电能除部分转化为热能外,还要转化为机械能、化学能等,这时电功只能用W=UIt计算,而不能用W=I2Rt,W=(U2/R)t计算了。拓展演练1.一台电动机正常工作时线圈两端电压为220V,线圈内阻为2Ω,它正常工作1min消耗的电能为66000J,求通过电动机线圈内的电流。答案:I=5A2.有一额定电压为6V的电动机通电后,当其自由转动时,用电
4、流表测得其工作电流为0.6A,若用手捏着转头不让其转动,测得其电流为2A,则该电动机的机械效率为(D)A.91%B.9%C.30%D.70%3.如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看.它主要是把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A。问:(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少,(2)已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt(其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间),若该电动机线圈的电阻是0.4Ω,则
5、线圈每分钟产生的热量是多少?图38(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?答案:4.电动自行车既环保又节能,深受城市居民喜爱。下表是小王同学的电动自行车的有关数据。电动自行车自重m/㎏电能转化为机械能的效率η工作电压U/V行驶速度v/(km·h-1)骑车人质量为50㎏时的平均阻力f/N4075%36≤3620小王质量为50kg,从学校匀速回到家用时20min,距离为5.4km。根据相关信息求小明回家过程中:(1)电动自行车速度大小;(2)电动自行车牵引力所做的功;(3)电动自行车消耗的电能。解:(1)由V=S/t得:V=5400m
6、/1200s=4.5m/s(2)由W=FS得W=20N×5400m=1.08×105J(3)由η=W有用/W总得W电=W有用/η=1.08×105J/75%=1.44×105J答:略。
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