3.6电能 - 电动机的相关计算-2023-2024学年浙教版九年级上册科学

3.6电能 - 电动机的相关计算 W电=W热+W机械 机械效率η= = 求电阻： ①电动机卡死 R= ②正常工作时：P机械=UI-I2R 电动机不转时的电流大于正常工作时的电流 【同步练习】 1.某同学根据如图所示电路进行实验：先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数；后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。记录数据如下： 利用上表数据计算和分析： （1）电动机不转动时，通电10s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1。 （2）电动机转动时，通电10s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2。 （3）试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系，并分析其原因。 2.在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式P=IU计算电动机所消耗的电功率，小施利用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率。（已知：电动机线圈电阻为R，电动机工作时两端的电压为U，通过电动机的电流强度为I） （1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，并说明理由。 （2）求这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量。 （3）求电动机在时间t内所做的机械功。 3.电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为R，则该电动机工作时输出的最大机械功率为（　　） A． UI B．I2R C．UI-I2R D．UI+I2R 4.小明同学的玩具电动车上，有一微型直流电动机，小明将它接在图示的电路中，闭合开关后，移动变阻器的滑动片P。 （1）当V示数为0.3V时，电动机不转动，此时A示数为0.6A。电动机线圈的电阻是多大？ （2）当V示数为3V时，电动机正常转动，此时A示数为1A。求电动机的发热功率及对外做功的机械功率。 5.小金对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机，利用身边现有的器材，设计了如图电路，测量他感兴趣的一些物理量。电动机的规格“6V，6W”，电源电压为10V，闭合电路中的开关S，调节滑动变阻器至电动机恰好正常工作，若整个电路消耗的电能有50％转化为机械能，请计算： （1）滑动变阻器接入电路的电阻R是多少欧?电动机的线圈电阻r是多少欧? （2）电动机的效率为多少?(小数点后面保留一位) 6.如图所示，M为一个“8V8W”的电动机，电源电压恒定为10V，闭合开关S后，调节滑动变阻器至电动机恰好正常工作，此时整个电路消耗的电能有60%转化为机械能。求：   （1）此时滑动变阻器消耗的功率与电动机消耗的电功率之比。 （2）电动机的线圈电阻r是多少？ （3）在电动机正常工作过程中，当电动机突然卡住，电压表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 7.如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。开始小金先抓住转轴合上开关，观察小灯泡的亮度；接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化（已知：小灯泡的电阻为R，电动机线圈电阻为r，电源电压为U）。由此请你回答： （1）在电动机未转动时，t时间内电流在电路中产生的热量为________（填写表达式）。 （2）在电动机转动时，电流所做的功________电流在电路中产生的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （3）小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小金的判断正确吗？并根据学过后知识给以解释。 8.如图所示电路，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知电动机M的线圈电阻为1Ω，R是阻值为4Ω的定值电阻。下列结论正确的是（ ） A．电动机两端的电压为4V B．通过电动机的电流为6A C．电阻R消耗的电功率为6W D．电动机输出的机械功率为5W 9.有一个微型电动机，铭牌上标有“12V 6W”字样，电动机线圈电阻为4Ω。兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作，但手边只有一个电压恒为18V的电源，于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联接入电路（如图示），使小电动机恰好正常工作，则： （1）所串联的电阻R的阻值为_______欧姆。 （2）小电动机正常工作时，电阻R消耗的电功率为______瓦特。 （3）小电动机正常工作时的效率为________。 10.如图所示，M为一个“8V，8W”的电动机，电源电压恒定为10V，闭合开关S后，调节滑动变阻器至电动机恰好正常工作，此时，整个电路消耗的电能有60%转化为机械能。求： （1）此时，滑动变阻器接入电路的电阻R是多少？ （2）电动机的线圈电阻r是多少？ 11.如图，电动机M的线圈电阻为0.5欧，当S断开时，电流表读数1安。当S闭合时，电流表读数3安。 （1）电阻R为多大？ （2）电动机的机械功率为多大？