20xx粤教版高中物理选修3-1第2章第5节电功率

20xx粤教版高中物理选修3-1第2章第5节电功率内容摘要：

效为阻值等于其内阻的电阻 rD和无电阻的转动线圈 D串联而成，如图 2－ 5－ 2所示，电流通过 rD时把电能转化为热能，而线圈 D把电能转化为机械能． 图 2－ 5－ 2 • 2．输入功率：电动机的总功率．由电动机电路的电流和电压决定，计算： P总 ＝UI. • 3．输出功率：电动机做有用功的功率．如图 2－ 5－ 3所示， P出 ＝ mgv(设重物匀速上升 )． • 4．热功率：电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时要发热，热功率 P热 ＝ I2r. 图 2－ 5－ 3 5 ．功率关系 P 总 ＝ P 出 ＋ P 热． 6 ．电动机的效率 η ＝P 出P 总 100 % . 7 ．解决电动机问题注意分两种情况： (1) 当电动机正常工作时，要分别搞清电动机的总功率、输出功率和热功率． (2) 当电动机因故障或其他原 因不转动时，相当于一个纯电阻电路． • 【 例 1】 如图 2－ 5－ 4所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻 r＝ Ω，电路中另一电阻 R＝ 10 Ω，直流电压 U＝ 160 V，电压表示数 UV＝ 110 V． • 试求： • (1)通过电动机的电流； • (2)输入电动机的电功率； • (3)若电动机以 v＝ 1 m/s匀速竖 • 直向上提升重物，求该重物的 • 质量． (g取 10 m/s2) 图 2－ 5－ 4 • 解析： (流程图 ) • 答案： (1)5 A (2)550 W (3)53 kg ► 题后反思 (1) 常 见错误：电动机电流： I M ＝U Mr＝ A ； 电动机功率 P ＝U2Mr＝ 15 125 W . (2) 电动机属非纯电阻用电器，欧姆定律 U ＝ IR 不适用．求电功率只能用 P ＝ UI . • 一电动机线圈的电阻为 1 Ω，线圈两端所加电压为 2 V时，电流为 A，电动机正常工作． • (1)在求电动机正常工作 1 min所消耗的电能时，有以下两种不同的解法： • 解法一： W＝ UIt＝ 2 V A 60 s＝ 96 J • 解法二： W＝ I2Rt＝ ( A)2 1 Ω 60 s＝ J • 你认为哪种解法对，请作出判断并说明理由． • (2)求电动机正常工作 1 min所转化的机械能是多少。 • 解析： 对纯电阻电路来说，工作时所消耗的电能全部转化为内能，求所消耗的电能时公式 W＝ UIt和电热公式 Q＝ I2Rt可以通用；而对电动机来说，转动时消耗的电能大部分转化为机械能，小部分转化为内能，即 W电 ＝ E机械＋ E内 ，由公式 W＝ UIt求得的是电动机消耗的电能，而由公式 W＝ I2Rt求得的是转化为内能部分的能量，故转化的机械能 E机械 ＝ W电 － E内． • (1)解法一对．因为电动机工作时电能没有全部转化为内能，而大部分转化为机械能．解法二求出的是电动机工作时产生的电热，只占所消耗电能的一部分． • (2)电动机工作 1 min消耗的电能 • W＝ UIt＝ 2 V A 60 s＝ 96 J • 电动机工作 1 min产生的电热 • Q＝ I2Rt＝。