2024年浙江省中考科学一轮复习讲义：-第十八讲-电动机

第十八讲--电动机 一、思维导图 二、考点题型分类预告题型1 概 念 辨 析 题型2 电动机的计算 题型3 电动机卡住的情况分析 题型4 电动机输出功率的相关计算 题型5 化学能与电能的相关计算 题型6 电动机相关推理证明 三、知识梳理 1. 电动机模型 我们可以将其看作是一个没有电阻但两端有一定的电压U的线圈M（理想的电机）与一个电阻R串联，如图所示．从能量转化的角度看，电动机主要是通过线圈M把电能转化为机械能，还有一部分在电阻R中产生的形式散失。 2.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 举例 白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅 电动机、电解槽 能量转化情况 具体能量转化模型 输入电能： W电=UIt P电=UI 电动机 输出机械能： W机=W电—Q= UIt- I2Rt P机=P电—P热= UI- I2R 电动机发热： Q=I2Rt P热=I2R 电功和电热的 关系 W=Q 即UIt=I²Rt W=Q+E其他 UIt=I²Rt+E其他 电功率和热功 率的关系 P=P热 即UI=I²R P=P热+P其他 即UI=I²R+P其他 欧姆定律是否 成立 欧姆定律成立 欧姆定律不成立 说明 W=UIt、P电=UI适用于任何电路计算电功和电功率 Q=I²Rt、P热=I²R适用于任意电路计算电热和热功率 只有纯电阻电路满足W=Q ,P电=P热； 非纯电阻电路W>Q,P电>P热 3. 电动机相关公式 （U为电动机两端的电压，I为流过电动机的电流，R电动机的内阻，t电动机工作的时间） （1）电动机工作时将输入的电能绝大部分转化为机械能，但还有一部分转化为热能，属于非纯电阻，因此计算时要注意含电阻的公式不能随便用。 （2）公式：基本公式：P=UI，W=UIt。 推导式，在纯电阻电路中，电功和电热公式通用；电功率和电热功率公式通用：P=UI=I2R=U2/R ；W=Pt= UIt=I2Rt=（U2/R）t。 在非纯电阻电路中，电热Q=I2Rt，电热功率：P热=I2R。 （3）在计算电动机电路可用以下公式： ①电动机不转动时：无机械能输出，电能全部转化为内能，不转的时候是用来求线圈内阻r。所以W电=Q；P电=P热=I2R ②电动机正常工作时： a.电流做功是所消耗的总能量W电=UIt；电流做功的功率P电=UI； b.工作时所产生的热能Q=W热=I2Rt；其发热功率P热=I2R； c.所转化的机械能W机＝W总-W热＝UIt-I2Rt；转化的机械能功率P机=P总-P热＝UI-I2R。 【能力拓展】 若机械能做功，如电机将物体升高，电动机的机械功率P有＝Gh/t=Fs/t=Fv 4.纯电阻电路与非纯电阻电路区分方法： (1)从元器件角度识别 日常生活中的电热毯、电烙铁、白炽灯、电炉子、电饭锅、电熨斗、转子被卡住的电动机等元器件都属于纯电阻，含这些元件的电路称纯电阻电路。电动机、电风扇、电吹风、电冰箱、电视机、电解槽、电脑、电磁炉、蓄电池(充电)等元器件在工作时都属于非纯电阻，含这些元件的电路称非纯电阻电路。它们在电路中的符号如下： ①纯电阻： ②非纯电阻 考点分析： ①常见的纯电阻电路:白炽灯、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电热毯、电炉等 常见的非纯电阻电路:电动机、电风扇、电冰箱、洗衣机等 ②所谓纯电阻电路指的是工作时将电能全部转化为内能的电路。电动机属于典型的非纯电阻电路，电动机工作时将电能主要转化为机械能，少量转化为内能。 (2)从能量转化角度识别 ①纯电阻电路：电能全部转化为内能 ②非纯电阻电路：电能转化为内能和其它形式能。其中：内能应只占少部分。 对于含电动机的电路，其它形式能为机械能；对于含电解槽的电路，其它形式能为化学能。 四、题型分类 题型1 概 念 辨 析 1.电功率的表达式有三个，P=UI、P=I2R、P=U2/R，对这三个表达式的认识正确的是（　　） A．P=UI适合于纯电阻电路电功率的计算，对于非纯电阻电路不适用 B．P=I2R适合于一切电路的热功率的计算 C．P=U2/R适合于一切电路电功率和热功率的计算 D．三个公式各自的适用条件与电路的连接方式有关 2.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是( ) A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B.W =UIt适用于任何电路，而 只适用于纯电阻电路 C.在非纯电阻电路中,UI>I2R D.焦耳热Q = I2Rt 适用于任何电路 题型2 电动机的计算 1.（2022•金华模拟）电吹风是现代家庭的常