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2019-2020學(xué)年高考物理 主題2 電路及其應(yīng)用 5 焦耳定律學(xué)案(必修3)

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1、5 焦耳定律 [學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求]  物理觀念:1.理解電功、電功率、電熱、熱功率的概念.2.知道純電阻電路和非純電阻電路的特點和區(qū)別. 科學(xué)思維:1.弄清電功與電熱、電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系,并能進(jìn)行有關(guān)的計算.2.了解公式Q=I2Rt(P=I2R)、Q=(P=)的適用條件.3.通過有關(guān)實例,讓學(xué)生理解非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系. 一、電功和電功率 1.電功 (1)電功是指電路中靜電力對定向移動的電荷所做的功,電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程. (2)電功的計算公式:W=IUt. 單位:焦耳,符號為J. 常用的單位:千瓦時(kW·h),也稱“度”,1k

2、W·h=3.6×106J. 2.電功率 (1)定義:單位時間內(nèi)電流所做的功. (2)公式:P==UI. (3)單位:瓦特,符號為W. (4)意義:表示電流做功的快慢. 二、焦耳定律 1.焦耳定律 (1)內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比. (2)表達(dá)式:Q=I2Rt. 2.熱功率 (1)定義:單位時間內(nèi)的發(fā)熱量稱為熱功率. (2)表達(dá)式:P=I2R. (3)物理意義:表示電流發(fā)熱快慢的物理量. 1.判斷下列說法的正誤. (1)電功率越大,表示電流做功越多.(×) (2)電功W=UIt可以用來計算所有電路中電流所

3、做的功.(√) (3)電熱Q=I2Rt可以用來計算所有含有電阻的電路中產(chǎn)生的焦耳熱.(√) (4)電動機(jī)消耗的電能,一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,一部分轉(zhuǎn)化為線圈內(nèi)阻上的電熱.(√) 2.通過電阻R的電流為I時,在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q,若電阻為2R,電流為,則在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為________. 答案  解析 根據(jù)Q=I2Rt得,電阻變?yōu)樵瓉淼?倍,電流變?yōu)樵瓉淼?,時間不變,Q′=2·2R·t=I2Rt=Q. 一、電功和電熱的理解 電吹風(fēng)工作時,將電能轉(zhuǎn)化為什么能?電熨斗工作時,將電能轉(zhuǎn)化為什么能? 答案 電吹風(fēng)工作時,把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能.電熨斗工作時,將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)

4、能. 1.電功和電功率 W=UIt是電功的計算式,P=UI是電功率的計算式,適用于任何電路. 2.電熱和熱功率 Q=I2Rt是電熱的計算式,P熱=I2R是熱功率的計算式,可以計算任何電路產(chǎn)生的電熱和熱功率. 3.純電阻電路與非純電阻電路 (1)純電阻電路:電流通過純電阻電路做功時,電能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能. (2)非純電阻電路:含有電動機(jī)或電解槽等的電路稱為非純電阻電路.在非純電阻電路中,電流做功將電能除了部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能等其他形式的能. 4.純電阻電路和非純電阻電路的比較 純電阻電路 非純電阻電路 舉例 白熾燈、電爐、電熨斗、電飯鍋

5、電動機(jī)、電解槽 能量轉(zhuǎn)化情況 電功和電熱的關(guān)系 W=Q即IUt=I2Rt W=Q+E其他 UIt=I2Rt+E其他 電功率和熱功率的關(guān)系 P=P熱,即IU=I2R P=P熱+P其他 即IU=I2R+P其他 歐姆定律是否成立 U=IR,I= 成立 U>IR,I< 不成立 說明 W=UIt、P電=UI適用于任何電路計算電功和電功率 Q=I2Rt、P熱=I2R適用于任意電路計算電熱和熱功率 只有純電阻電路滿足W=Q,P電=P熱;非純電阻電路W>Q,P電>P熱 例1 (多選)下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是(  ) A.電功率越大,電流

6、做功越快,電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多 B.W=UIt適用于任何電路,而W=I2Rt=t只適用于純電阻電路 C.在非純電阻電路中,UI>I2R D.焦耳熱Q=I2Rt適用于任何電路 答案 BCD 解析 電功率公式P=,表示電功率越大,電流做功越快.對于一段電路,有P=IU,I=,焦耳熱Q=()2Rt,可見Q與P、U、t、R都有關(guān),所以P越大,Q不一定越大,A錯誤. W=UIt是電功的定義式,適用于任何電路,而I=只適用于純電阻電路,B正確. 在非純電阻電路中,電流做的功=焦耳熱+其他形式的能,所以W>Q,即UI>I2R,C正確. Q=I2Rt是焦耳熱的定義式,適用于任何電路,D正

7、確. 二、純電阻電路中的功率分配及計算 1.在純電阻電路中,由于W=Q,I=,所以有UI=I2R=. 2.串、并聯(lián)電路中的功率關(guān)系 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 功率分配 = = 總功率 P=P1+P2+…+Pn P=P1+P2+…+Pn 3.額定功率和實際功率 (1)用電器正常工作時所消耗的電功率叫做額定功率.當(dāng)實際電壓達(dá)到額定電壓時,實際功率等于額定功率. (2)為了用電器不被燒毀,實際功率不能大于額定功率. 例2 (2018·西安高新一中期末)把家用電爐的電熱絲剪去一小段后,繼續(xù)使用,則在同樣的時間內(nèi)(  ) A.由Q=I2Rt可知,電爐的發(fā)熱量減小 B.

8、由Q=UIt可知,電爐的發(fā)熱量不變 C.由Q=t可知,電爐的發(fā)熱量增大 D.無法確定 答案 C 解析 將家用電爐的電熱絲剪去一小段后,其電阻R變小,由于加在電爐兩端的電壓U不變,因此由公式Q=t可知,在相同時間t內(nèi),電爐的發(fā)熱量Q增大,選項C正確. 例3 額定電壓都是110V、額定功率PA=100W、PB=40W的燈泡兩盞,若接在電壓為220V的電路上,使兩盞燈泡均能正常發(fā)光,且消耗功率最小的電路是(  ) 答案 C 解析 判斷燈泡能否正常發(fā)光,就要判斷電壓是否是額定電壓,或電流是否是額定電流,對燈泡有P=UI=,可知RA<RB. 對于A電路,由于RA<RB,所以UB>

9、UA,且有UB>110V,B燈被燒毀,UA<110V,A燈不能正常發(fā)光. 對于B電路,由于RB>RA,A燈又并聯(lián)滑動變阻器,并聯(lián)電阻小于RB,所以UB>U并,B燈被燒毀,A燈不能正常發(fā)光. 對于C電路,B燈與滑動變阻器并聯(lián)電阻可能等于RA,所以可能UA=UB=110V,兩燈可以正常發(fā)光. 對于D電路,若滑動變阻器的有效電阻等于A、B的并聯(lián)電阻,則UA=UB=110V,兩燈可以正常發(fā)光. 比較C、D兩個電路,當(dāng)燈A、B均正常發(fā)光時,由于C電路中滑動變阻器功率為(IA-IB)×110V,而D電路中滑動變阻器功率為(IA+I(xiàn)B)×110V,所以C電路消耗電功率最小. 三、非純電阻電路功率的

10、分析與計算 1.電動機(jī)的功率和效率 (1)電動機(jī)的輸入功率是電動機(jī)消耗的總功率,P入=UI. (2)電動機(jī)的熱功率是線圈上電阻的發(fā)熱功率,P熱=I2r. (3)電動機(jī)的輸出功率是電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率,P出=IU-I2r. (4)電動機(jī)的效率:η=×100%=×100%. 2.串、并聯(lián)電路的總功率 (1)串聯(lián)電路:P總=U總I=(U1+U2+U3+…)I=P1+P2+P3+… (2)并聯(lián)電路:P總=UI總=U(I1+I(xiàn)2+I(xiàn)3+…)=P1+P2+P3+… 從能量轉(zhuǎn)化的角度看,無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,無論是純電阻電路還是非純電阻電路,電路消耗的總功率均等于電路中各部

11、分消耗的功率之和. 例4 (2018·九江一中月考)有一個直流電動機(jī),把它接入0.2V電壓的電路時,電動機(jī)不轉(zhuǎn),測得流過電動機(jī)的電流是0.4A;把它接入2V電壓的電路中,電動機(jī)正常工作,工作電流是1A. (1)求這臺電動機(jī)的內(nèi)阻; (2)求電動機(jī)正常工作時的輸出功率; (3)如在正常工作時,轉(zhuǎn)子突然被卡住,此時電動機(jī)的發(fā)熱功率為多大? 答案 (1)0.5Ω (2)1.5W (3)8W 解析 (1)電動機(jī)不轉(zhuǎn)時電路為純電阻電路,由歐姆定律可知電動機(jī)線圈的內(nèi)阻r==Ω=0.5Ω (2)電動機(jī)正常工作時電路為非純電阻電路,消耗的總功率P總=UI=2×1W=2W 線圈內(nèi)阻的熱功率P熱=

12、I2r=12×0.5W=0.5W 則電動機(jī)正常工作時的輸出功率P出=P總-P熱=2W-0.5W=1.5W (3)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子突然被卡住時,此時電路為純電阻電路,發(fā)熱功率P==W=8W. 例5 小型直流電動機(jī)(其線圈內(nèi)阻為r=1Ω)與規(guī)格為“4V 4W”的小燈泡并聯(lián),再與阻值為R=5Ω的電阻串聯(lián),然后接至U=12V的電源上,如圖1所示,小燈泡恰好正常發(fā)光,電動機(jī)正常工作,求: 圖1 (1)通過電動機(jī)的電流; (2)電動機(jī)的輸出功率P出; (3)電動機(jī)的效率. 答案 (1)0.6A (2)2.04W (3)85% 解析 (1)流經(jīng)燈泡的電流IL==A=1A 流經(jīng)電阻R的電流

13、 IR==A=1.6A 流經(jīng)電動機(jī)的電流I=IR-IL=0.6A. (2)電動機(jī)消耗的總功率P′=ULI=4×0.6W=2.4W 電動機(jī)的熱功率 P熱=I2r=(0.6)2×1W=0.36W 電動機(jī)的輸出功率P出=P′-P熱=2.4W-0.36W=2.04W (3)電動機(jī)的效率: η=×100%=×100%=85%. [學(xué)科素養(yǎng)] 通過以上兩題使學(xué)生熟練掌握電功、電熱的基本公式,并能區(qū)別應(yīng)用電功率、熱功率的相關(guān)公式進(jìn)行相關(guān)計算,充分體現(xiàn)了“物理觀念”和“科學(xué)思維”的學(xué)科素養(yǎng). 針對訓(xùn)練 如圖2所示,有一內(nèi)電阻為4.4Ω的電解槽和一盞標(biāo)有“110V 60W”的燈泡串聯(lián)后接在電

14、壓為220V的直流電路兩端,燈泡正常發(fā)光,則(  ) 圖2 A.電解槽消耗的電功率為120W B.電解槽的發(fā)熱功率為60W C.電解槽消耗的電功率為60W D.電路消耗的總功率為60W 答案 C 解析 燈泡正常發(fā)光,說明電解槽和燈泡均分得110V電壓,且干路電流I=I燈=A,則電解槽消耗的電功率P=P燈=60W,A錯,C對;電解槽的發(fā)熱功率P熱=I2R內(nèi)≈1.3W,B錯;整個電路消耗的總功率P總=220×W=120W,D錯. 1.(對電功率的理解)如圖3所示,一幢居民樓里住著生活習(xí)慣各不相同的24戶居民,所以整幢居民樓里有各種不同的電器,例如電爐、電視機(jī)、微波爐、電風(fēng)扇

15、等.停電時,用歐姆表測得A、B間電阻為R;供電后,各家電器同時使用,測得A、B間電壓為U,進(jìn)線電流為I,則計算該幢居民樓用電的總功率可以用的公式是(  ) 圖3 A.P=I2R B.P= C.P=IU D.P=I2R+ 答案 C 解析 家用電器中有純電阻也有非純電阻,故總電功率只能用P=UI來計算,C正確. 2.(對焦耳定律的理解)(多選)一臺電動機(jī)的線圈電阻與一只電爐的電阻相同,都通過相同的電流且正常工作,在相同時間內(nèi)(  ) A.電爐放熱與電動機(jī)放熱相等 B.電爐兩端電壓小于電動機(jī)兩端電壓 C.電爐兩端電壓等于電動機(jī)兩端電壓 D.電動機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率

16、 答案 ABD 3.(純電阻電路功率的分配及計算)把6個相同的電燈接成如圖4甲、乙所示兩電路,通過調(diào)節(jié)供電電壓與變阻器R1、R2的阻值,使兩組電燈均能正常發(fā)光,并且兩電路消耗的總電功率也相同,則R1、R2大小滿足(  ) 圖4 A.R2=9R1 B.R2=6R1 C.R2=3R1 D.R1=R2 答案 A 解析 設(shè)每個燈泡正常發(fā)光時其電流為I,則題圖甲中總電流為3I,題圖乙中總電流為I;要使兩電路消耗的總電功率也相同,需使PR1=PR2,即(3I)2R1=I2R2,故R2=9R1,所以選項A正確. 4.(非純電阻電路功率的計算)(2018·清華附中期中)小電瓶車的電源電動勢為

17、12V,電源內(nèi)阻不計,電動機(jī)線圈電阻為1Ω,當(dāng)它以5m/s的速度在水平地面勻速行駛時,受到的摩擦力為7.2N,求此時通過電動機(jī)線圈的電流. 答案 6A 解析 電瓶車勻速運動時,F(xiàn)=Ff=7.2N, 由P=Fv可知,電瓶車輸出功率:P=7.2×5W=36W, 電動機(jī)的輸出功率P出=UI-I2r=36W, 代入數(shù)據(jù)得:12I-I2=36 計算得出:I=6A. 一、選擇題 考點一 電功、電功率 1.室內(nèi)有幾種用電器:1.5kW的電飯煲、200W的電冰箱、750W的取暖器、250W的電視機(jī)和2kW的空調(diào)器.如果進(jìn)線處有13A的保險絲,供電電壓為220V,下列情況下不能同時使用的是

18、(  ) A.電飯煲和電冰箱 B.取暖器和空調(diào)器 C.電飯煲和空調(diào)器 D.電冰箱、電視機(jī)和空調(diào)器 答案 C 解析 電路中允許的最大功率為Pm=UI=2860W.用電器的功率之和大于Pm時,用電器就不可以同時使用,故C正確. 2.如圖1所示為某兩個電阻的U-I圖象,則電阻之比R1∶R2和把兩電阻串聯(lián)后接入電路時消耗功率之比P1∶P2及并聯(lián)后接入電路時消耗功率之比P1′∶P2′分別是(  ) 圖1 A.2∶1 2∶1 1∶2 B.2∶1 1∶2 2∶1 C.1∶2 1∶2 2∶1 D.1∶2 2∶1 1∶2 答案 A 3.(多選)有兩個燈泡L1、L2,額定電壓皆為6

19、V,額定功率分別為6W、3W,將它們接在電路中,下列說法正確的是(  ) A.若將它們串聯(lián)接在電路中,兩燈泡的總功率最大為9W B.若將它們串聯(lián)接在電路中,兩燈泡的總功率最大為4.5W C.若將它們并聯(lián)接在電路中,兩燈泡的總功率最大為9W D.若將它們并聯(lián)接在電路中,兩燈泡的總功率最大為4.5W 答案 BC 解析 當(dāng)兩燈泡串聯(lián)時,電流相等,L1的額定電流為I1==1A,電阻R1==6Ω,L2的額定電流為I2==0.5A,電阻R2==12Ω.要使兩燈泡不致被燒壞,電路中的最大電流為0.5A,最大功率為Pmax=I22R1+I(xiàn)22R2=4.5W,故A錯誤,B正確;當(dāng)兩燈泡并聯(lián)時,電壓相

20、等,當(dāng)電壓為6V時,兩燈皆可正常發(fā)光,此時電路最大功率為9W,故C正確,D錯誤. 4.A、B為“220V 100W”的兩盞相同的燈泡,C、D為“220V 40W”的兩盞相同的燈泡.現(xiàn)將四盞燈泡接成如圖2所示的電路,并將兩端接入電路,各燈實際功率分別為PA、PB、PC、PD.則實際功率的大小關(guān)系為(  ) 圖2 A.PA=PB,PC=PD B.PA=PD>PB=PC C.PD>PA>PB>PC D.PB>PC>PD>PA 答案 C 解析 根據(jù)R=得,RA=RB<RC=RD.由電路圖知,UB=UC,根據(jù)P=知PB>PC;因為IA=ID,根據(jù)P=I2R知,PD>PA.流過A、D的

21、電流大于流過B、C的電流,由P=I2R知,PA>PB,PD>PC,所以PD>PA>PB>PC. 考點二 焦耳定律、熱功率 5.關(guān)于電功W和電熱Q的說法正確的是(  ) A.在任何電路中都有W=UIt、Q=I2Rt,且W=Q B.在任何電路中都有W=UIt、Q=I2Rt,但W不一定等于Q C.W=UIt、Q=I2Rt均只有在純電阻電路中才成立 D.W=UIt在任何電路中都成立,Q=I2Rt只在純電阻電路中才成立 答案 B 解析 W=UIt是電功的定義式,適用于任何電路,Q=I2Rt是焦耳熱的定義式,也適用于任何電路,如果是純電阻電路,則W=Q,在非純電阻電路中W>Q,B對

22、,A、C、D錯. 考點三 純電阻、非純電阻電路 6.有一臺電風(fēng)扇,額定電壓為220V,額定電功率為50W,線圈電阻為0.4Ω.當(dāng)電風(fēng)扇在額定電壓下工作時,關(guān)于它的線圈電阻每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少,有四位同學(xué)計算如下,其中正確的是(  ) A.Q=I2Rt=2×0.4×60J≈1.24J B.Q=Pt=50×60J=3000J C.Q=IUt=×220×60J=3000J D.Q=t=×60J=7.26×106J 答案 A 解析 電風(fēng)扇正常工作時產(chǎn)生的熱量是由于線圈發(fā)熱產(chǎn)生的,所以每分鐘產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt≈1.24J,A正確. 7.(多選)(2018·山師附中期末)日常生活

23、用的電吹風(fēng)中有電動機(jī)和電熱絲,電動機(jī)帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動,電熱絲給空氣加熱,得到熱風(fēng)可將頭發(fā)吹干.設(shè)電動機(jī)線圈的電阻為R1,它與電阻為R2的電熱絲相串聯(lián),接到直流電源上,電吹風(fēng)兩端電壓為U,通過的電流為I,消耗的電功率為P,則以下選項正確的是(  ) A.IU>P B.IU=P C.P>I2(R1+R2) D.P=I2(R1+R2) 答案 BC 解析 根據(jù)題意可知,通過電吹風(fēng)的電流為I,它兩端的電壓為U,所以它消耗的電功率P=UI,A項錯誤,B項正確;電吹風(fēng)內(nèi)部有兩部分電阻,一是電熱絲的電阻,二是電動機(jī)線圈的電阻,所以熱功率為I2(R1+R2),因為有一部分電能轉(zhuǎn)化為電動機(jī)的機(jī)械能,所以P

24、>I2(R1+R2),C項正確,D項錯誤. 8.(2018·河北正定中學(xué)段考)一個電飯煲和一臺洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸出電壓為220V的交流電源上(電源內(nèi)阻忽略不計),均正常工作.用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0A,通過洗衣機(jī)電動機(jī)的電流是0.50A,則下列說法中正確的是(  ) A.電飯煲的電阻為44Ω,洗衣機(jī)電動機(jī)線圈的電阻為440Ω B.電飯煲消耗的電功率為1555W,洗衣機(jī)電動機(jī)消耗的電功率為155.5W C.1min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104J,洗衣機(jī)電動機(jī)消耗的電能為6.6×103J D.電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動機(jī)發(fā)熱功率的10倍 答案 C 解析 由于電

25、飯煲是純電阻用電器,所以R1==44Ω,P1=UI1=1100W,其在1min內(nèi)消耗的電能W1=UI1t=6.6×104J,洗衣機(jī)為非純電阻用電器,所以R2≠=440Ω,P2=UI2=110W,其在1min內(nèi)消耗的電能W2=UI2t=6.6×103J,其熱功率P熱≠P2,而P1=10P2,所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機(jī)電動機(jī)發(fā)熱功率的10倍,只有選項C正確. 9.電阻R和電動機(jī)串聯(lián)接到電路中,如圖3所示,已知電阻R跟電動機(jī)線圈的電阻值相等,開關(guān)接通后,電動機(jī)正常工作.設(shè)電阻R和電動機(jī)兩端的電壓分別為U1和U2,經(jīng)過時間t,電流通過電阻R做功為W1,產(chǎn)生熱量為Q1,電流通過電動機(jī)做功為W2,產(chǎn)生

26、熱量為Q2,則有(  ) 圖3 A.U1<U2,Q1=Q2 B.U1=U2,Q1=Q2 C.W1=W2,Q1>Q2 D.W1<W2,Q1<Q2 答案 A 解析 電動機(jī)是非純電阻,其兩端電壓U2>IR=U1,B錯;電流做的功W1=IU1t,W2=IU2t,因此,W1<W2,C錯;產(chǎn)生的熱量由Q=I2Rt可判斷Q1=Q2,A對,D錯. 二、非選擇題 10.(2017·啟東中學(xué)高一下期末)如圖4所示,M為電動機(jī),N為電爐子,電爐子的電阻R=4Ω,電動機(jī)的內(nèi)阻r=1Ω,恒定電壓U=12V.當(dāng)S1閉合、S2斷開時,理想電流表A示數(shù)為I1;當(dāng)S1、S2同時閉合時,理想電流表A示數(shù)為I2=

27、5A.求: 圖4 (1)理想電流表的示數(shù)I1及電爐子發(fā)熱功率; (2)電動機(jī)的輸出功率. 答案 (1)3A 36W (2)20W 解析 (1)電爐子為純電阻元件,由歐姆定律得: I1==A=3A 其發(fā)熱功率為:PR=I12R=32×4W=36W; (2)當(dāng)S1、S2同時閉合時,流過電動機(jī)的電流為: I3=I2-I1=2A, 電動機(jī)為非純電阻元件,由能量守恒定律得: UI3=P出+I(xiàn)32r, 代入數(shù)據(jù)解得:P出=20W. 11.規(guī)格為“220V 36W”的排氣扇,線圈電阻為40Ω,求: (1)接220V的電源后,排氣扇轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率和發(fā)熱的功率; (2)如果

28、接上(1)中電源后,扇葉卡住,不能轉(zhuǎn)動,求電動機(jī)消耗的功率和發(fā)熱的功率. 答案 (1)35W 1W (2)1210W 1210W 解析 (1)排氣扇在220V的電壓下正常工作時的電流為I==A≈0.16A. 發(fā)熱功率為P熱=I2R=(0.16)2×40W≈1W. 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為 P機(jī)=P-P熱=(36-1) W=35W. (2)扇葉被卡住不能轉(zhuǎn)動后,電動機(jī)所在電路成為純電阻電路,電流做功全部轉(zhuǎn)化為熱能,此時電動機(jī)中電流為 I′==A=5.5A. 電動機(jī)消耗的功率即電功率等于發(fā)熱功率: P電′=P熱′=UI′=220×5.5W=1210W. 12.一臺小型電動機(jī)在380

29、V電壓下正常工作時,能將30kg的貨物在30s內(nèi)勻速提升30m,通過它的電流是1A.除電動機(jī)線圈生熱,其他能量損失不計,求在此過程中:(g取10N/kg) (1)拉力對貨物做功的功率; (2)電動機(jī)的輸出功率; (3)電動機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量. 答案 (1)300W (2)300W (3)2400J 解析 (1)貨物勻速上升,故拉力等于重力, 故有F=mg=30×10N=300N, 上升的速度為v===1m/s, 故拉力的功率為P=Fv=300×1W=300W. (2)電動機(jī)的輸出功率P出=P=300W. (3)由能量守恒定律可知 Q=IUt-mgh=(1×380×30-300×30) J=2400J. 13

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