Question

電動(dòng)機(jī)是一種使用廣泛地動(dòng)力機(jī)械。從能量轉(zhuǎn)化的角度看，它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉。

（1）如果某電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)兩端的電壓為U，通過電動(dòng)機(jī)的電流為I，請推導(dǎo)此電動(dòng)機(jī)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率η=（U-IR）/U。

（2）如果有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.3V電壓的電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.6A，若把它接入3V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是2A。如在正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率多大？（提示：電動(dòng)機(jī)在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為純電阻用電器）

 

Answer 1

【答案】

（1）電動(dòng)機(jī)消耗的電能：W_總=UIt

線圈產(chǎn)生的熱量：Q=I²Rt    1分

W_有=W_總－Q=UIt－I²Rt=It（U－IR）    1分

∴η=W_有/W_總= It（U－IR） /（UIt）=（U－IR）/ U

（2）18W

【解析】

試題分析：（1）電動(dòng)機(jī)消耗的電能：W_總=UIt    1分

線圈產(chǎn)生的熱量：Q=I²Rt    1分

W_有=W_總－Q=UIt－I²Rt=It（U－IR）    1分

∴η=W_有/W_總= It（U－IR） /（UIt）=（U－IR）/ U     1分

（2）∵U₁=0.3V   I₁=0.6A     U₂=3V     I₂=2A

∴ 電動(dòng)機(jī)線圈電阻 R=U₁/I₁=0.3V/0.6A=0.5Ω      1分

轉(zhuǎn)子被卡住時(shí)的電流I′=U₂/R=3V/0.5Ω=6A         1分

此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P′=I′²R=（6A）²×0.5Ω=18W      1分

考點(diǎn)：電機(jī)的效率；電功的計(jì)算；電功率的計(jì)算；歐姆定律的應(yīng)用。

點(diǎn)評：在非純電阻電路中，用計(jì)算消耗的電能，用焦耳定律計(jì)算產(chǎn)生的熱量．要求靈活選用公式分析求解．