電動(dòng)機(jī)的效率計(jì)算題

1、電動(dòng)機(jī)的效率計(jì)算題一、分析1. 能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題：通電不轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候：電能轉(zhuǎn)化成熱能（純電阻電路）W=Q可以根據(jù)已知通過(guò)的電流和兩端電壓求出線圈的電阻R=U0/I0通電轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能（非純電阻電路）電動(dòng)機(jī)消耗的總功率：P=UI消耗的熱功率：P 熱=I 2R機(jī)械功率 ： P= UI-I 2R2. 例題分析例：一直流電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻一定，用手握住轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈兩端加電壓為0.3V ，電流為 0.3A ；松開(kāi)轉(zhuǎn)軸，在線圈兩端加電壓為2V 時(shí)，電流為0.8A ，電動(dòng)機(jī)正常工作。求：該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入的電功率是多少?電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多分析： 電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其消耗的電功全部

2、轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故可視為純電阻電路，由歐姆定律得電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻：U=0.3r=1 ，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械I0.3能，其輸入的電功率為P 入 =I 1·Ul=0.8A×2V=1.6W，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P 機(jī)=P 入一22=0.96WI 1 ·r=1.6W 一(0.8A)× 1二、鞏固練習(xí)1. 小明認(rèn)為： 電風(fēng)扇工作時(shí)， 電能轉(zhuǎn)化為葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能和線圈發(fā)熱、摩擦等產(chǎn)生的內(nèi)能。其中轉(zhuǎn)化為機(jī)械能所做的功是，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能所做的功是(填“有用功”或“額外功” ) 。為了粗略探測(cè)電風(fēng)扇正常工作的電能轉(zhuǎn)化效率，小明用一個(gè)銘牌上標(biāo)有額定電壓為 U，但其他字

3、跡不清的小型直流電風(fēng)扇來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：(1) 按右圖所示連接好電路 ( 圖中 M為電風(fēng)扇 ) ，閉合開(kāi)關(guān)， 葉片轉(zhuǎn)動(dòng)， 移動(dòng)變阻器滑片至某一位置時(shí)，葉片剛好不轉(zhuǎn)動(dòng)，湊出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)分別為U0、I 0，則線圈導(dǎo)體的電阻為；(2) 向(填“左”或“右” ) 移動(dòng)變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為額定電壓U，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)為I ；(3) 若忽略摩擦， 只考慮線圈發(fā)熱損耗， 則電風(fēng)扇正常工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化效率的表達(dá)式=(用測(cè)出的已知量表示) 。答案：有用功額外功U 0(2) 左UI0 IU0(1)(3)I 0UI 02. （作業(yè)本復(fù)習(xí)題）小華準(zhǔn)備參加玩具賽車(chē)比賽，他運(yùn)用如圖所示的電路來(lái)

4、挑選一只能量轉(zhuǎn)換效率較高的電動(dòng)機(jī)設(shè)電池的電壓恒定不變，他先用手捏住電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸， 使其，不轉(zhuǎn)動(dòng)，閉合開(kāi)關(guān)后讀出電流表的讀數(shù) 2A；然后放手，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，又讀出電流表的讀數(shù)為 0.6A ，則該玩具電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為（ ）A91% B 70% C 30% D 9%答案：B根據(jù)條件可以求出機(jī)械功率的試題3. 某一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，如圖所示， 重物的質(zhì)量m=50kg，電源提供給電動(dòng)機(jī)的電壓為U=110V，不計(jì)各種摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=0.9m/s 的恒定速率向上提升重物時(shí)，電路中的電流強(qiáng)度I=5.0A ，則電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R= 4，電動(dòng)機(jī)提升重物的效率= 81.8

5、%（取g=10N/kg ）4.(2013杭州 )34.某工地用電動(dòng)起重機(jī)吊起重物，重物的質(zhì)量m=400kg，電源提供的電壓U=220V，不計(jì)一切摩擦。 當(dāng)電動(dòng)起重機(jī)以v=0.lm/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流I=2A (g取 l0N/kg)(1) 電動(dòng)機(jī)線圈的電阻 R 是多少？ 10 歐(2) 電動(dòng)機(jī)勻速提升質(zhì)量 m = 200kg 的重物，電動(dòng)機(jī)的輸入功率不變，提升速度是多少？ 0.2 米 / 秒如圖 14 所示，建筑工地上的吊車(chē)是靠電動(dòng)機(jī)來(lái)提升貨物，貨物重10 3N，電動(dòng)機(jī)的額定電流為 4A，電阻為 20；電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，作用在繩子上的拉力為 500N， l 分鐘內(nèi)將貨物勻速

6、提升了 6m。求：（1）滑輪組的機(jī)械效率是多少？（ 2）電動(dòng)機(jī)的額定功率是多少？(1)33.3%(2)150W1、 物理實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)微型電動(dòng)機(jī)，銘牌上標(biāo)有“12V3W”的字樣。興趣小組的同學(xué)想讓這個(gè)電動(dòng)機(jī)正常工作，但手邊只有一個(gè)電壓恒為 18V 的電源，于是他們找來(lái)一個(gè)阻值合適的電阻 R 與之串聯(lián)后接入電路（如圖 14 所示），使小電動(dòng)機(jī)剛好正常工作。求：（ 1）小電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流；（ 2）整個(gè)電路在 1 分鐘的時(shí)間內(nèi)消耗的總電能；（ 3）小電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電阻R消耗的電功率。2、一臺(tái)電風(fēng)扇正常工作時(shí)，電機(jī)兩端的電壓為為 0.2 A ，這臺(tái)電扇正常工作1 min消耗多少220 V，線圈

7、電阻為 J 的電能？產(chǎn)生多少1.5 ，通過(guò)線圈的電流 J 的熱量？3、電動(dòng)機(jī)是一種使用廣泛的動(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。現(xiàn)有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)， 當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加220V電壓時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為50A。問(wèn)：（ 1）每分鐘該電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少，（ 2）2電阻和通電時(shí)間），若該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是0.4 ，則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少?（3）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功是多少?4、文韜同學(xué)的玩具電動(dòng)車(chē)上有一微型直流電動(dòng)機(jī)。從消耗電能方面看，其內(nèi)部可等效為如圖所示的電路。當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)S 置于“ 1”；當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān) S 置于“ 2”。電阻 R1 為線圈電阻，它的功率為發(fā)熱功率；電動(dòng)機(jī)對(duì)外做功的功率可用電阻 R2 的功率代替。（1）當(dāng)給它加0.3V 電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，電路中的電流為0.3A ，求電阻 R 的阻值；1（2）當(dāng)給它加3V 的電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電