2024年中考物理复习辅导系列《电动机各种公式怎么选用》

电动机各种公式怎么选用 一、欧姆定律公式及其变形式 只适用于纯电阻电路。非纯电阻电路中U>IR。 对电动机来说，不能用不求电动机的电流，也不能用U=IR求电动机的电压，也不能用求电动机的电阻。 二、电功和电能公式 适用于所有电路。 电流通过用电器做功或者说用电器消耗的电能W等于电压U、通过的电流I和通电时间t的乘积。 公式电动机可以用。任何时候，只要让你求电功或者电能，优先用这个公式。 三、电功率公式P=UI P=UI是由功率的定义式和公式W=UIt推导出的。 P=UI适用于所有电路。任何时候，只要让你求电功率，优先用这个公式。 四、焦耳定律Q=I2Rt Q是电流通过导体产生的热量，I是通过导体的电流，R是导体的电阻，t是通电时间。 Q=I2Rt适用于所有电路，电动机也适用。 任何时候，只要让你求电热，电动机也适用。 五.电热功率公式P热=I2R P热=I2R是由功率的定义和公式Q=I2Rt推导出来的。 P热=I2R适用于所有电路。 公式P热=I2R电动机可以用。任何时候，只要让你求电热功率，优先用这个公式。 六、其他公式（以下公式仅适用于纯电阻电路） 当电路是纯电阻电路时，电能全部转化为内能，则有电功W=电热Q。 总结： 无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电功、电能均为W=UIt，电热均为Q=I2Rt。只不过，纯电阻电路中，电能全部转化为内能，则W=Q，即UIt=I2Rt；而非纯电阻电路中，电能只有一部分转化为内能，则W>Q，即UIt>I2Rt。 七、典例引领 例1.一台电动机正常工作时，加在线圈两端的电压为220V，流过线圈的电流是5A，线圈的电阻是10Ω。这台电动机正常运转5 min消耗的电能是（ ） A.3.3×105J B.1.1×103J C.7.5×104J D.250 J 解析：W=UIt =220V×5A×5×60s=3.3×105J 电动机是非纯电阻电路：W>Q→UIt>I2Rt→U>IR。 答案：A。 例2.已知一台直流电动机线圈两端的电压为6V，线圈的电阻为0.5Ω，通过电，动机线圈的电流为2 A，则该电动机正常工作5min消耗的电能为_________J；电动机此时的功率为________W；电流通过线圈产生的热量为________J。 解析：W=UIt =6V×2A×5×60s=3.6×103J P=UI =6V×2A=12W Q=I2Rt=（2A）2×0.5Ω×5×60s=600J 答案：3.6×103J；12W；600J。 例3.如图所示是一台家用电扇的铭牌。电扇使用事项中明确规定：“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”。这是因为正常工作的电扇若叶片被卡住而不转动时，电能将全部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈。 已知线圈电阻为22Ω，正常工作的电扇1min内产生的热量是多少?若叶片被卡住不转动的状态持续lmin，则此时线圈中电流产生的热量是多少? 解析：求热量用Q = I2Rt，P = UI适用于所有电路，非纯电阻电路不能用求电流。 叶片卡住时，电扇是纯电阻元件，能用求电流。 答案：正常工作的电扇1min内产生的热量为118.8J；叶片被卡住的电扇1 min内产生的热量为1.32×105J。 八、真题演练 1．（2023湖北武汉）在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆自己组装的玩具车，它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”；通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL=10Ω，定值电阻R2=5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论： ①电源电压为9V ②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A ③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W ④S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式 其中正确的是（ ） A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 【答案】D 2.（2023广东）题图甲是用某款3D打印第进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化；加热电路简化后如图所示，电源电压恒为6V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为4∶3，R1=4Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化，求： （1）低温档工作时，通过R1的电流； （2）低温挡的功率； （3）