專訓3：電學綜合計算

專訓3：電學綜合計算習題課第十八章

電能電功

公式法是解答電功、電功率和電熱計算題的基本方法，常用的公式有：(1)電功：W＝UIt；(2)電功率：P＝W/t、P＝UI。(3)電熱：①純電阻電路：Q＝W＝Pt，可以用計算電功(消耗電能)的公式計算電熱；②非純電阻電路：Q＝I2Rt。1訓練角度熱、電綜合【中考·蘭州】某品牌電磁爐銘牌部分參數(shù)如圖所示，現(xiàn)將其接入220V電路中給鍋內(nèi)25℃的水加熱5min，鍋內(nèi)的水溫度升高到88℃，已知c水＝4.2×103J/(kg?℃)，求：(1)電磁爐在5min內(nèi)消耗的電能；(2)假設(shè)電磁爐工作時產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，那么鍋內(nèi)水的質(zhì)量是多少？例1【解】(1)W＝Pt＝2100W×5×60s＝6.3×105J；(2)Q吸＝ηW＝0.84×6.3×105J＝5.292×105J，【中考·白銀】母親為了給小林增加營養(yǎng)，買了一臺全自動米糊機。米糊機的主要結(jié)構(gòu)：中間部分是一個帶可動刀頭的電動機，用來將原材料粉碎打漿；外部是一個金屬圓環(huán)形狀的電熱管，用來對液體加熱。如圖所示是米糊機正常工作時，做一次米糊的過程中，電熱管和電動機交替工作的“P-t”圖象。表格內(nèi)是主要技術(shù)參數(shù)。請問：【同類變式】1.額定容積1.5L加熱功率1000W額定電壓220V電機功率130W額定頻率50Hz機器凈重1.9kg(1)米糊機正常工作時的電熱管中的電流是多大？(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))(2)米糊機正常工作時做一次米糊，消耗的電能是多少？(3)米糊機在正常工作狀態(tài)下做一次米糊，若各類原料和清水總質(zhì)量為1.5kg，初溫為20℃，米糊沸騰時溫度是100℃，電熱管的加熱效率是多少？(已知原料和清水的混合物的比熱容及米糊的比熱容均為4.0×103J/(kg?℃)，計算結(jié)果保留百分數(shù)整數(shù))【解】(1)由P＝UI得，I＝≈4.55A；(2)米糊機正常工作做一次米糊：加熱消耗的電能：W1＝3P1t1＝3×1000W×3×60s＝5.4×105J，電動機消耗的電能：W2＝2P2t2＝2×130W×1×60s＝1.56×104J，總共消耗的電能W＝W1＋W2＝5.556×105J；(3)Q＝cmΔt＝cm(t－t0)＝4.0×103J/(kg?℃)×1.5kg×(100℃－20℃)＝4.8×105J，η＝

×100%≈89%。2訓練角度力、電綜合【中考·威?！咳鐖D是某型號電動輪椅工作原理示意圖。開關(guān)S1和S2由絕緣操縱桿控制，能同時接“1”或接“2”，向前推操縱桿時輪椅前進且能調(diào)速，向后拉操縱桿時輪椅以恒定速度后退。已知蓄電池的電壓為24V保持不變，R2的阻值為10Ω，電動機的額定功率為100W，額定電壓為24V。請解答下列問題：例2(1)當開關(guān)S1和S2同時接________時，電動輪椅前進；電動輪椅既能前進又能后退，是因為電動機線圈中電流的________能夠改變。(2)當電動輪椅后退時，電流表示數(shù)為1A，此時電動機的實際功率是多少？(3)當電動機以額定功率工作時，電動輪椅在水平路面上勻速前進的速度為2m/s，若此時電動機消耗的電能有75%轉(zhuǎn)化為電動輪椅前進的機械能，此時電動輪椅受到的阻力是多大？1方向【解】(2)當開關(guān)接2時，R2與電動機串聯(lián)，由歐姆定律可得：電阻R2兩端的電壓為：U2＝IR2＝1A×10Ω＝10V，則由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，電動機兩端的電壓為：U電＝U－U2＝24V－10V＝14V，則電動機的實際功率為：P實＝U電I＝14V×1A＝14W；(3)電動機的機械功率P機＝