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教学内容
中考复习专题十六 电动机和电学实验
教学内容
一、 电动机
1. 电动机定义:主要将电能转化为机械能装置。
2. 电动机的主要结构:转子(线圈铜导线制成,有一定的电阻)、定子(一般为永磁体)、换向器。
3. 电动机工作原理:通电线圈在磁场受力转动。
4. 电动机内阻:线圈的电阻。
5. 电动机中能量转化示意图
①电动机将电能转化为内能和机械能;将电能转化内能功率称为电动机的热功率,将电能转化为机械能功率称为机械功率或输出功率,电动机消耗能电能的功率称为电动机的电功率或消耗功率。
②能量转化原理:线圈存在一定的电阻,电流流过线圈的时候由于电流的热效应就会产生热量; 通电导体在磁场中受到力的作用,线圈转动就将电能转化成机械能。
③电动机功率的计算: P ( UI (正常工作时唯一计算公式)
热功率计算:
根据能量守恒可以得出机械功率计算:P 机 ( P ( P 热。
④电动机的效率:
二、 电池容量
1. 电池容量:电池容量是衡量电池性能的重要性能指标之一,它表示在一定条件下电池放出的电量,
即电池的容量,通常以安培·小时为单位(简称:安·时,以 A·H 表示)。
2. 常用单位:毫安·时;单位换算:1A·H=1000mA·H。
3. 1A·H 表示的意义:在额定电压下,放电电流为 1A 的时候,该电源可持续放电一个小时。
4. 电池储存电量的计算:W ( UIt (U :表示电源电压, I :表示放电电流, t :表示放电时间)
变式训练
1﹒在验证焦耳定律(Q=I2Rt)中电热与电阻的定性关系时,实验小组出现了如图三种电路连接情况(已知R甲<R乙)。闭合开关,三种电路的电流表指针均发生了偏转,经过一段时间后观察并记录2根玻璃管内液面上升的高度△h。小组实验报告汇总如下表,请把表格空白处填写完整。
实验
电路
玻璃管内液面高度
小组结论
你的合理解释与评价
A
液面都不上升
导体产生的热量跟电阻无关
(1) .
B
液面都上升,
且△h甲<△h乙
电流通过导体时,电阻越大,
产生的热量就(2) .
电流和时间都相同,验证了
焦耳定律中Q与R的定性关系
C
(3)液面都上升,
且△h甲 △h乙
电流通过导体时,电阻越小,
产生的热量就越多
(4) .
2﹒某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图,2只烧瓶内装满煤油,瓶塞上各插1根玻璃管,瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。
猜想一:电热跟电流的大小有关,电流越大电热越多;
猜想二:电热跟导体的电阻大小有关,电阻越大电热越多。
为验证猜想一,设计以下方案:
①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中,标出2根玻璃管内液面的位置,闭合开关记下电流表的读数I1,经过一段时间后标出2根玻璃管内液面的位置;
②当2根玻璃管中的液面降到原来的高度后,减小滑动变阻器的阻值,闭合开关记下电流表的读数I2,经过相同时间后标出2根玻璃管内液面的位置。请回答下列问题:
(1)为使实验现象明显,经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少,实验中体现这些思想的设计有 (写出一条即可)。
(2)为验证猜想一,必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度,原因是 。
3﹒图甲是测定小灯泡(额定电压2V)电功率的实验电路。
(1)某同学根据实验数据画出如图乙所示的图像,则该小灯泡的额定功率为 瓦。老师认为图乙曲线右半段不符合实验事实,理由是 。
(2)另一同学为探究电流跟电阻的关系,换用4.5V的电源,并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的灯泡,得到如图丙的图像,则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为 欧姆。
4﹒电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品,小敏查阅使用说明书,其相关参数如下表乙。
(1)当该款眼罩还剩10%的电池容量时,在额定电压下充电.充满电至少需要多少时间?
(2)图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三档加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8伏,已知电热丝R1阻值为4欧,电热丝R2阻值为6欧,开关S3只接a或b。
①丙图电路中S1闭合,S2断开,S3接a时,加热电路为 (选填“高”、“中”或“低”)温档。
②中温档功率为多少瓦?
③高温档工作20分钟,眼罩消耗的电能为多少焦?
5﹒如图是一电动机提升物体的示意图。电源电压为120伏。电动机将一个质量为50 千克的物体1秒内匀速上提0.9米,电路中的电流为5安培。(g取1