电动机的效率计算题复习进程
机械效率复习题讲解
机械效率复习题讲解机械效率复习题讲解机械效率是指机械设备在工作过程中能够将输入的能量转化为有用的输出能量的比例。
在工程领域中,机械效率是一个重要的指标,它直接关系到机械设备的性能和能源利用效率。
为了帮助大家更好地理解和掌握机械效率的计算方法,本文将结合一些常见的复习题,进行详细的讲解。
1. 一个机械设备在工作过程中,输入的能量为1000J,输出的能量为800J,求机械效率。
机械效率的计算公式为:机械效率 = 输出能量 / 输入能量。
根据题目中的数据,将其代入公式中进行计算即可。
机械效率 = 800J / 1000J = 0.8所以,机械效率为0.8,即80%。
2. 一个机械设备的机械效率为0.9,输入的能量为2000J,求输出的能量。
根据机械效率的计算公式,可以得到输出能量的计算公式为:输出能量 = 机械效率 * 输入能量。
将题目中的数据代入公式中进行计算:输出能量 = 0.9 * 2000J = 1800J所以,输出的能量为1800J。
3. 一个机械设备的输出能量为1200J,机械效率为0.75,求输入的能量。
根据机械效率的计算公式,可以得到输入能量的计算公式为:输入能量 = 输出能量 / 机械效率。
将题目中的数据代入公式中进行计算:输入能量 = 1200J / 0.75 = 1600J所以,输入的能量为1600J。
通过以上的例题,我们可以看出,机械效率的计算方法是非常简单的,只需要根据公式进行代入计算即可。
但是,我们在计算机械效率时还需要注意一些细节问题。
首先,机械效率的取值范围一般为0到1之间,也可以表示为0%到100%之间。
当机械效率为1时,表示机械设备的能量转化效率达到了100%,即完全没有能量的损耗。
而当机械效率为0时,表示机械设备的能量转化效率为0%,即全部的能量都被浪费了。
其次,机械效率的计算结果并不代表机械设备的性能好坏,只能说明机械设备在能量转化方面的效率。
一个机械设备的性能好坏还需要综合考虑其他因素,如耐久性、可靠性、使用寿命等。
电动机的效率计算
电动机的效率计算电动机的效率计算电动机提升重物有一台直流电动机在有一台直流电动机在220V的电压下工作的电压下工作电流为35A,用它来匀速提升质量为时,电流为, 1400kg的货物,在2s内提升了。
设电的货物,内提升了1m。
的货物内提升了动机输出的能量全部用来提升货物。
动机输出的能量全部用来提升货物。
问:内电动机对货物做了多少功? (1)2s内电动机对货物做了多少功? ) 内电动机对货物做了多少功 (2)这期间电动机的效率是多少? )这期间电动机的效率是多少? (3)电动机消耗的电能转化成了哪些形式) 的能量?的能量? ?(g=10N/kg) (4)线圈的电阻为多少?( )线圈的电阻为多少?( )电动自行车轻便、实用、电动自行车轻便、实用、无污染,很受人们喜爱。
无污染,很受人们喜爱。
右表是某种型号电动自 40 质量m/kg 质量行车的相关数据,行车的相关数据,若骑车人质量为80kg,在车人质量为,电能转化为机 75% 2h内连续匀速行驶内连续匀速行驶械能的效率η械能的效率 36km。
根据表中数据, 36km。
根据表中数据, 32 工作电压U/V 工作电压求: (1)这台电动自行 ) ≤20 速度v 速度(m/s) 车在2h内克服阻力所车在内克服阻力所人质Word文档 1量为80kg 20 做的功;人质量为做的功;时阻力F/N 时阻力 (2)电动自行车 ) 匀速行驶时的工作电流. 电动自行车太阳能汽车图所示的是一辆太阳能实验车,太阳能电池接受图所示的是一辆太阳能实验车,太阳能的面板的有效面积为S=8m2,太阳光照射太阳能的面板的有效面积为到电池板每平方米面积上的辐射功率为P 到电池板每平方米面积上的辐射功率为 0=1kW, 在晴朗有天气,在晴朗有天气,电池对着太阳时产生的电压U=120V,并对车上的电动机提供的电流, ,并对车上的电动机提供I=10A的电流,的电流试问 (1)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是 ) 多少?多少?(2)如果这辆车的电动机将电能最终转化为机 ) 械能的效率为75%,当汽车在水平路面上匀速行械能的效率为,驶时,受到的牵引力为150N,则汽车的行驶速驶时,受到的牵引力为,度是多大?度是多大?Word文档 2。
电动机的效率计算题(1)
电动机的效率计算题一、分析1.能量转化问题:通电不转动的时候:电能转化成热能(纯电阻电路)W=Q可以根据已知通过的电流和两端电压求出线圈的电阻R=U 0/I 0通电转动的时候:电能转化为机械能和热能(非纯电阻电路)电动机消耗的总功率:P=UI 消耗的热功率:P热=I 2R 机械功率:P= UI- I 2R2.例题分析例: 一直流电动机线圈内阻一定,用手握住转轴使其不能转动,在线圈两端加电压为0.3V ,电流为0.3A ;松开转轴,在线圈两端加电压为2V 时,电流为0.8A ,电动机正常工作。
求:该电动机正常工作时,输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多分析:电动机不转动时,其消耗的电功全部转化为内能,故可视为纯电阻电路,由欧姆定律得电动机线圈内阻:r=I U =3.03.0Ω=1Ω,电动机转动时,消耗的电能转化为内能和机械能,其输入的电功率为P 入=I 1·U l =0.8A ×2V=1.6W ,电动机的机械功率P 机=P 入一I 12·r=1.6W一(0.8A)2×1Ω=0.96W二、巩固练习1.小明认为:电风扇工作时,电能转化为叶片转动的机械能和线圈发热、摩擦等产生的内能。
其中转化为机械能所做的功是 ,转化为内能所做的功是 (填“有用功”或“额外功”)。
为了粗略探测电风扇正常工作的电能转化效率,小明用一个铭牌上标有额定电压为U ,但其他字迹不清的小型直流电风扇来进行实验,实验设计如下:(1)按右图所示连接好电路(图中○M 为电风扇),闭合开关,叶片转动,移动变阻器滑片至某一位置时,叶片刚好不转动,凑出此时电压表和电流表的示数分别为U 0、I 0,则线圈导体的电阻为 ;(2)向 (填“左”或“右”)移动变阻器滑片,使电压表示数为额定电压U ,读出此时电流表的示数为I ;(3)若忽略摩擦,只考虑线圈发热损耗,则电风扇正常工作时电能转化效率的表达式η= (用测出的已知量表示)。
中考经典物理计算题电动车机械效率专题(带答案)
历年中考功率计算题复习经典(带答案)1、油价在飞,电动自行车很可爱,既经济又健身.它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行(如图所示).使用前,应先对车上的蓄电池充电.电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力.右下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:最高车速≤45km/h整车质量50kg轮胎能承受的最大压强2×105Pa蓄电池工作电压48V一次充电储存电能0.9kW•h电动机额定电压48V额定功率240W电动机效率80%(1)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大?(2)若该车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为100cm2,那么其所载人和物体的总质量不能超过多少kg?(3)由表可知,电动机效率为80%,即消耗电能的80%用于电动机对外做有用功.若该电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为45N,则蓄电池充满一次电最多能连续行驶多远?2、在某建筑工地上,为了搬运建筑材料,常采用如图所示简单机械.示意图中滑轮A与滑车连接,滑轮D 固定在地面塔架上.此滑轮组在1分钟内将质量为0.5吨的建筑材料匀速提升5米,若钢丝绳拉力为2200牛,所用的拉力由电动机提供,电动机效率为55%.(钢丝绳重和摩擦不计,g=10N/kg).求:(1)滑轮组的机械效率?(2)如果提供动力的电动机在220V的电压下正常工作,求此电动机的额定功率.3、电动自行车给人们出行带来了很大的方便,同时具有对环境污染小,节约能源等优点,是人们短途出行较喜爱交通工具之一.右图是某品牌电动车,它最大运行速度可达36Km/h,额定电压36V,电动机额定功率200W,最大输出电流10A,净重20Kg,最大载重量100Kg,电池容量“20Ah”.(1)电动自行车行驶时电动机将电能转化为能和少量的能.(2)若车胎与地面的接触面积为20cm2,当电动车最大载重量时对地面的压强是多少?(3)若质量为40Kg的小明骑着电动车在水平地面上行驶时,电机刚好以额定功率和最大车速行驶,摩擦阻力为总重的1/60,且电源电压恒定不变,则电动车的效率是多大?此电动车在这样路面上的能行驶的最大路程是多少?4、电动自行车是一种常见的交通工具,使用前要先对车上的蓄电池充电.骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力.下面方框中是某种品牌电动自行车的一些主要技术参数.(1)若该车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为1.5×10-2m2,那么其载重量最大不能超过多少(取g=10N/kg)?(2)若该车以10m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为50N,电能转化为机械能的效率为80%,求该车充一次电后,以所述情况行驶时,最多能行驶多远?(3)假如电动自行车以10m/s的速度匀速行驶,且受到阻力为50N,则电动自行车工作电流有多大?5、小军同学在学习了电路和安全用电的有关知识后,回家对家里的用电器及用电情况进行了全面的调查,调查记录如表.用电器额定电功率数量照明灯40 15盏彩电100 1台洗衣机200 1台电冰箱160 1台电饭煲800 1个电脑120 1台闸刀开关上保险丝的熔断电流为20A电能表上标有“220V、20A”①星期天中午,小军用电饭煲煮饭的同时,观看电视新闻,为了节约能源,只开了厨房里的一盏灯,恰巧电冰箱正在工作.求这时小军家的家用电路中的总电流是多大?②小军的父母想在现有的电路上再安装一台1500w的空调机,请通过计算说明是否可行?随着城市建设进程的加快,绵阳城内出现子许多高层建筑,电梯是高层建筑的重要组成部分.某电梯公寓的电梯某次在竖直向上,运行的过程中,速度随时间变化的情况如图所示,忽略电梯受到的空气阻力和摩擦阻力,向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力,电梯箱和乘客的总质量为600kg,g=10N/kg.求:①电梯在匀速运动阶段上升的高度h1是多少?拉力F1做了多少功?②电梯在加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最小值的平均值.已知在加速阶段,电动机的拉力F2做了11520J的功;求加速阶段电动机拉力F2的大小?③电梯开始向上运动后经过64s,电动机的拉力的平均功率是多大?6、如图所示为小红旅游时看到的登山缆车,小红想估算登山缆车的机械效率.她从地图上查到,缆车的起点和终点的海拔高度分别为230m和840m,两地的水平距离为1200m.一只缆车运载15个人上山的同时,有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组,运载8个人下山.每个人的体重大约是60kg.从铭牌看到,缆车的自重(质量)为600kg.小红还用直尺粗测了钢缆的直径,约为2.5cm.拖动钢缆的电动机铭牌上标明,它的额定功率(电动机正常工作时的功率)为45kW.管理人员说,在当时那种情况下,电动机的实际功率(电动机实际工作时的功率)为额定功率的60%.实际测得缆车完成一次运输所用的时间为7min.试计算:(1)缆车做的有用功是多少?(取g=10N/kg)(2)电动机实际做的总功(缆车做的总功)是多少?(3)缆车的机械效率.7、某品牌双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示.名称额定电压频率工作电流洗涤电动机220V 50HZ 0.5A脱水电动机220V 50HZ 0.8A求:(1)该洗衣机洗涤时的电功率是多少瓦?脱水时的电功率是多少瓦?(2)把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停叫完成一次周期性变化,那么该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为多少焦耳?(3)该洗衣机洗涤7min所耗电能为多少焦耳?1.(1)∵U=48V,P=240W,∴工作电流是:I=PU=240W48V=5A答:电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是5A.(2)∵P=2×105Pa,S=100cm2=0.01m2,∴轮胎能承受的最大压力为:F=PS=2×105Pa×0.01m2=2000N,而G=F=2000N,∴轮胎能承受的最大质量为:m总=Gg=2000N9.8N/kg≈205kg,又∵电动自行车的质量m车=50kg,∴所载人和物体的总质量不能超过m=m总-m车=205kg-50kg=155kg.答:那么其所载人和物体的总质量不能超过155kg.(3)∵蓄电池充满一次电储存电能W电=0.9kW?h=3.24×106J,η=80%,∴电动机对外做有用功为:W有用=W总η=3.24×106J×80%=2.592×106J,由于电动自行车在平直的公路上匀速行驶,∴F=f=45N,则蓄电池充满一次电最多能行驶的距离为:S=W有用F=2.592×106J45N=5.76×104m.答:则蓄电池充满一次电最多能连续行驶5.76×104m.2.3.4.6.7.。
高中物理电动机的机械效率知识点
高中物理电动机的机械效率知识点1、有用功和额外功①有用功定义:对人们有用的功,有用功是必须要做的功。
例:提升重物W有用=Gh②额外功:额外功定义:并非我们需要但又不得不做的功例:用滑轮组提升重物W额= G动h(G动:表示动滑轮重)③总功:总功定义:有用功加额外功的和叫做总功。
即动力所做的功。
公式:W总=W有用+W额,W总=FS2、机械效率①定义:有用功跟总功的比值。
②公式:η=W有用/W总③提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
④说明:机械效率常用百分数表示,机械效率总小于1①物理意义:功率是表示做功快慢的物理量。
②定义:单位时间内所做的功叫做功率③公式:P=W/t④单位:瓦特(W)、千瓦(kW) 1W=1J/s 1kW=103W高中物理机械能知识点1.一个物体能够做功,这个物体就具有能(能量)。
2.动能:物体由于运动而具有的能叫动能。
3.运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。
(1)探究动能与速度关系,要控制质量不变。
通过改变同一小球A由斜面下落的高度来改变速度,高度越高,速度越大;(2)探究动能与质量关系,要控制速度不变。
让不同质量小球由同一高度下落。
(3)通过观察木块B移动的距离来观察动能的大小。
4.势能分为重力势能和弹性势能。
5.重力势能:物体由于被举高而具有的能。
6.物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大。
高中物理记忆方法1.联想法联想,是一种创造性的活动。
联想的特点是思路开阔、富有延展性、灵活性,联想能使脑神经细胞兴奋,在大脑皮层留下清晰的印迹,因而,记忆十分牢固。
坚持使用这种记忆方法,有助于发展想象力,培养创造精神。
如在高中教材:"弹性碰撞"一节里,讲述了"一个运动钢球(m1)对心碰撞另一个静止钢球(m2)"的规律,推导出了两钢球碰撞后的速度表达式:在实际处理问题时,只要记住①、②两式就能解决这一类碰撞问题,而不必要每次解题都要重新推导①、②两式的来龙去脉。
2022年中考物理复习档位计算及电效率计算
档位计算及电效率计算1、如图为小明家的电饼铛,主要用于食品的烤烙和烹制.它采用双控电路,额定电压为220V,上、下盘同 时加热时额定功率为1000W,工作的简化电路如图,S 为总开关,S]DS 2为两个温控开关,(和可为上' 下 两盘的加热电阻,R 1=R 2 .(1)正常工作时,R 1消耗的电功率是多少W.(2)(正常工作时,通过R/勺电流是多少?(计算结果保留一位小数).(3)当小明关闭家中其他用电器,让电饼铛单独工作5mim 电能表转盘转过了 225r.(电能表标有2、某一电饭锅,其铭牌及内部电路如图所示,R 1是加热电阻,R 2是限流电阻,S 是一个温度控制开关,当水温升高到一定温度时,它会自动切换,使电饭锅从加热状态转为保温状态,煮饭时,电饭锅处于加热状态(1)请推测,开关S 闭合时,电饭锅处于加热状态还是保温状态?(2) R/勺阻值是多少?(3)保温时,通过R/勺电流是多少?(4) 句的阻值是多少? • Z20V *(要求写出推导过程) 敲定电压 频率 最饭功率 保温功率 220V 50Hz inoow 48. 4W3.电吹风是现代家庭的常用电器。
如图甲所示是电吹风的电路原理图,R是电热丝,M是带动风扇转动的电动机,某电吹风的主要技术参数如图乙所示:(1)当只闭合S1时,电吹风正常工作一分钟消耗的电能是多少?(2)当同时闭合S1,S2时,电吹风正常工作,通过R的电流为多大?(3)当电吹风正常工作并吹热风时,一分钟内电流通过R产生的热量是多少J?乙4.某电吹风的简化电路图如图所示,R1、R2是发热电阻丝,M是电动机。
开关S1闭合后,当S2接1、2时,通过电动机的电流为0.1A;当S2接2、3时,电路总功率为462W;当S2接3、4 时,电吹风的总功率为1100瓦。
电源电压为220V。
试求:(1)吹冷风时,电动机的功率是多少?(2)求R1的阻值及吹温风时,通过R1的电流时多少?(3)R2的电阻是多少?(结果保留小数点后两位)5、小杨家买了一个家用电吹风,如图甲所示,简化电路如图乙所示,主要参数如表格中所示,则(不考虑 温度对电阻的影响):(1)选择开关应旋至何处时,吹风机正常工作的功率最大?此时电路中的总电流多大?(保留一位小数)(2)当电路供电电压为198V 时,吹风机电热丝的实际功率为多大?6.如表格所示为某电烤箱的铭牌,高温档额定功率模糊不清。
电动机工作效率
电动机工作效率1、如图所示,一台直流小电动机接在电源上,正常工作时电压表的示数为6V,电流表的示数为1A,电动机可将其轴上绳子下方悬挂的质量为0.8kg的重物以0.6m/s的速度匀速提升,求:(1)电动机的输入功率;(2)电动机的效率;(3)电动机线圈的电阻(设电动机损失的能量都在线圈的发热上).2、物理实验室有一个微型电动机,铭牌上标有“12V3W”字样,电动机线圈电阻为1.92Ω.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,使小电动机恰好正常工作.求:(1)所串联的电阻R的阻值(2)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率(3)电动机工作时,主要把电能转化为机械能,还一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉.已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt,求小电动机正常工作时的效率.3、微型吸尘器的直流电动机内阻一定,把它接入电压为U1=0.2V的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流是I1=0.4A;若把电动机接入电压为U2=2.0V的电路中,电动机正常工作,工作电流是I2=1.0A,求:(1)电动机线圈的电阻R.(2)电动机正常工作时的输出功率及吸尘器的效率.(3)如果电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机此时的发热功率(设此时线圈未被烧坏).4、某建筑工地用电动机和滑轮组把建筑材料从地面提升到工作平台上.已知建筑材料的质量m=360kg,用t=20s的时间把建筑材料匀速提升了h=4m,滑轮组的机械效率为90%,g 取10N/Kg.求这段时间内(1)电动机拉动绳子的速度v;(2)电动机对绳子的拉力F;(3)电动机拉绳子的功率P.5、(2008•安徽)电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看,它主要是把电能转化为机械能,还有一部分在线圈中以热量的形式散失掉.现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A.问:(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少?(2)已知电流通过导体产生的热量Q=I2R t(其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间),若该电动机线圈的电阻是0.4Ω,则线圈每分钟产生多少热量?(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?6、如图所示是某研究所研制的太阳能汽车,它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动的一种新型汽车.设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7kW.在晴朗的天气,电池对着太阳时产生的电压为160V,并对车上的电动机提供12A的电流,请你求出:(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大?(2)太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率是多大?(3)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力为180N,则在1min钟内这辆车行驶了多少米?电动机工作效率(2)1、图是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图.假设电源电压380V保持不变,电动机线圈电阻为1Ω,不考虑电动机各处摩擦.当电动机将540kg重物匀速提升16m的过程中,电路中的电流为20A,动滑轮的机械效率为80%(g=10N/kg).则:(1)电动机所施加的拉力F做的功是多少?(2)电动机所施加的拉力F是多少?(3)电动机线圈电阻的发热功率是多少?(4)试从能量转化和守恒的角度,求电动机提升重物所用的时间.2、如图所示,电源电动势为12V,内电阻忽略不计,R1=2Ω,R2=6Ω,电动机线圈电阻为0.5Ω,若开关闭合后通过电源的电流为3A,则(1)R1上消耗的电功率为多少?(2)R2上消耗的电功率为多少?(3)电动机消耗的电功率为多少?3、(2011•雅安)如图所示是某太阳能电动汽车的电路简化图,由太阳能电池给电动机提供动力,通过一个调速电阻改变电动机转速.已知,太阳能电池电压600V保持不变,调速电阻的最大阻值10Ω,闭合开关,求:(1)当滑片P在最左端时,电动机的功率是18kW,此时电流表的示数为多大?(2)当滑片P在最右端时,电压表示数为500V,通过调速电阻的电流为多大?(3)当滑片P在最右端时,电动机的能量利用率是多少?4、(2012•丹东)伴随着“环保低碳、节能减排”的生活新理念,太阳能汽车营运而生.这款汽车利用太阳能电池板将太阳能转化为电能,再利用电动机为汽车提供动力.若电池板提供给电动机的功率为1600W,电动机工作时的电流为10A.求:(1)电池板提供给电动机的电压为多少?(2)如果电能转化为机械能的效率为75%,汽车的功率为多少?(3)如果该车在30min内沿直线匀速行驶的距离为18km,则车受到的阻力为多少?5、如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机.p是一个质量为m 的重物,它用细绳拴在电动机的轴上.闭合开关s,重物p以速度v匀速上升,这时理想电流表和理想电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V,重物p上升的速度v=0.70m/s.已知该装置机械部分的机械效率为70%,重物的质量m=45kg(g取10m/s2).求(1)电动机消耗的电功率P电;(2)绳对重物做功的机械功率P机;(3)电动机线圈的电阻R.6、如图所示,电源电动势E=30V,内阻r=1Ω,电灯L上标有“6V12W”的字样,直流电动机线圈电阻R=2Ω.若电灯恰能正常发光,求:(1)电路中的电流I;(2)电源的总功率P总;(3)电源消耗的热功率P r;(4)电动机消耗的热功率P R;(5)电动机输出的机械功率P出.电动机工作效率(3)1、为了利用太阳能,人们正在研发太阳能电动车.图1是人们研制的太阳能电动三轮车,车子顶部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在太阳能电池中,电池再给三轮车的电动机供电.小明同学设计的调节电动机转速的简化电路图如图2所示,若太阳能电池的电压保持不变,调速电阻的最大阻值为50Ω.闭合开关S,当调速电阻的滑片P滑到最左端时车速最大,此时电流表示数5A,电动机电功率最大为1kW;当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小,此时电流表示数为1A,求这时电动机的电功率是多少?2、如图所示,是汽车启动装置的原理图.在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为60A,若电源电压恒为12V.求:(电流表内阻不计)(1)车灯灯丝的电阻;(2)电动机启动时,电动机消耗的电功率.3、如图所示,电源E恒定电压12V,定值电阻R1=R2=8Ω,电动机M的内电阻为R3=1Ω,当开关s闭合,电动机转动稳定后,理想电压表的读数为U1=4V.若电动机除了内电阻外不计其他损耗.求:(1)电动机输出的机械功率P1.(2)电路消耗的总功率P.4、有一起重机用的直流电动机,如图所示,其内阻r=0.8Ω,线路电阻R=10Ω,电源电压U=150V,伏特表示数为110V,求:(1)通过电动机的电流(2)输入到电动机的功率P入(3)电动机的发热功率P T,电动机输出的机械功率.5、太阳能汽车以其节能、环保等优点而越来越受到人们的重视.如图是新上市的比亚迪F3DM型太阳能汽车的图片和部分技术参数,请根据这些参数求:电池板接受阳光功率为8000w电池工作电压是120v电动机工作电流是10A电动机线圈电阻为4欧(1)太阳光每分钟照射到电池板上的能量是多少焦?(2)电动机工作时每分钟消耗电能多少焦?(3)电动机每分钟产生的内能有多少焦?(4)太阳能汽车将太阳能转化为电动机机械能的效率为多大?6、如图所示为重庆野生动物园内的电动观光车,有关技术参数如下表:空车质量1230kg 电动机额定功率5kw满载乘员(含驾驶员)11人电动机额定电压72V满载时轮胎与地接触面积4×250cm2最大车速28km/h电动机效率80% 平路连续行驶里程≤80km根据上表的技术参数求解以下问题:(1)电动机正常工作时,通过电动机内的电流为多少?(结果保留整数)(2)电动机以额定功率工作20min消耗多少电能?(3)由表可知,电动机效率为80%,即消耗的电能中有80%的能量用于电动机对外做了功,若电动机以额定功率工作20min的过程中,观光车以1.8km/h的速度沿水平路面匀速行驶,该车在行驶过程中受到的阻力为多大?。
电动机知识-计算题
计算题∙1、Y132M4型三相异步电动机的额定数据为:P N =7.5kW, U N =380V, I N =15. 4A, cosφ=0.85,求输人功率P1、功率损耗△P、效率η?∙2、有一台三相异步电动机,额定功率为2. 2kW, 额定电压380V,功率因数为0. 88 ,效率为0.86,求电动机的额定电流是多少?∙3、一个车间有l0kW电动机一台,4kW电动机5台,电源电压380V,线路中功率因数cosφ= 0. 8,电动机均为不频繁启动,试选择总电源保险丝为多大?自动空气开关选何规格?∙4、有一台异步电动机的转差率为2%,额定频率为50Hz,它是6极交流电机。
求该电动机的额定转速是多少?∙5、有台四极的交流异步电动机,额定频率为50Hz,转差率为4%, 求它的额定转速是多少?∙6、有一台六极的交流电动机,额定频率为50Hz,转差率为4%,求它的额定转速是多少?∙7、某三相异步电动机每相绕组有三组线圈,接在50Hz的交流电源上,转差率为6%, 求这台电动机的额定转速是多少?∙8、已知一台直流电动机,其额定功率Pn=100kW,额定电压Un = 220,额定转速 n n =1500r/min。
额定效率ηn = 90% ,求其额定运行时的输入功率P1和额定电流In ?∙9、有一台三角形连接的三相电动机,接于线电压为380V的电源上,电动机的额定功率为2.74kW、效率η为0.8,功率因数为0.83。
试求电动机的相电流 I ph和线电流I pp?∙10、一台Y160M1- 2三相异步电动机的一额定功率P N=11 kW,额定转速n N=2 930 r/min, 过载系数λ=2. 2,求额定转矩M N和最大转矩Mm?∙11、已知两台三相异步电动机的额定功率都是55kW,而额定转速分别为980 r/ min和2960 r/min,试求它们的额定转矩,并比较之。
∙12、电源频率f1=50Hz,额定转差率S N = 0. 02,求四级三相异步电动机的同步转速和额定转速?∙13、电源频率f1=50Hz,额定转差率S N = 0. 02,求二级三相异步电动机的同步转速和额定转速?∙14、Y132M4- 2型三相异步电动机的额定数据为 P N = 7. 5kW, U N= 380V, I N = 15.4A,cosφ=0.85, n N=1440 r/min,求输人功率p1,功率损耗△P、效率η?∙15、有一台20kW的鼠笼式三相异步电动机,其启动电流I st与额定电流I N之比为6, 试问它能否接在容量为180kVA的电力网上直接启动?∙16、一台三相交流异步电动机,额定功率P N=22kW,额足电流I N= 42A, 额定电压 U N =380V,当采用电阻降压启动时,电路中应串多大电阻?∙17、Y132M2-2型三相异步电动机的额定数据为P N=7. 5kW, n N=1 460 r/min, 过载系数λ=2. 2,求最大转矩M m?∙18、某三相异步电动机每相绕组有二组线圈,接在50IHz的交流电源上,这台电动机的额定转速是1440r/min,求转差率为多少?∙19、某三相异步电动机每相绕组有四组线圈;接在50Hz的交流电源上,这台电动机的额定转速是735 r/min,求转差率为多少?∙20、某三相异步电动机P N= 4kW , U N= 380V,n N= 2 920 r/min, f = 50Hz,过载系数为λ=2.2,效率η=0.87, cosφ=0.85,求额定转矩和额定电流各为多少?∙21、一台三相电动机,其额定功率为3kW,额定电压为380V, cosφ=0.84,当电动机采用三角形接线时,其线电流为多少?∙22、一台并励直流电动机,其额定输出功率为15kW,额定电压220V,额定效率 85.3%,试求电机的额定电流? 答案。
电动机效率计算问题的解题技巧
电动机效率计算问题的解题技巧电动机效率是衡量电机能量转化效率的重要指标之一。
在实际应用中,准确计算电动机的效率对于提高能源利用率和降低能源消耗非常重要。
本文将介绍电动机效率计算问题的解题技巧,帮助读者更好地理解和应用电动机效率的计算方法。
1. 了解电动机效率的概念在计算电动机效率之前,我们首先要了解电动机效率的概念。
电动机效率是指电能转换为有用功的比例,通常用百分数表示。
计算电动机效率的公式如下:效率(%)= 实际输出功率 / 输入功率 × 100%2. 计算输入功率计算电动机效率的第一步是计算输入功率。
输入功率指传输到电动机的总功率,包括电源输入功率和电动机额定功率。
要计算输入功率,我们需要知道电动机的额定电压、额定电流和功率因数。
3. 计算实际输出功率实际输出功率是指电动机输出的有用功率。
要计算实际输出功率,我们需要知道电动机的额定转速和所连接负载的转矩。
通过测量或查阅电动机的额定转速和负载转矩数据,可以计算得到实际输出功率。
4. 确定电动机效率计算的单位在进行电动机效率计算时,要确保输入功率和输出功率的单位一致。
输入功率通常以千瓦(kW)为单位,而输出功率可以以瓦(W)或千瓦为单位。
确保单位一致可以避免计算中的错误。
5. 实际案例分析下面通过一个实际案例来演示电动机效率计算问题的解题技巧。
假设电动机额定电压为220V,额定电流为5A,功率因数为0.8,额定转速为1500转/分钟。
连接的负载转矩为100N·m。
我们需要计算该电动机的效率。
首先,计算输入功率:输入功率 = 额定电压 ×额定电流 ×功率因数= 220V × 5A × 0.8= 880W接下来,计算实际输出功率:实际输出功率 = 额定转速 ×负载转矩 / 9.55= 1500 × 100 / 9.55= 1570W最后,计算电动机的效率:效率(%)= 实际输出功率 / 输入功率 × 100%= 1570W / 880W × 100%≈ 178.4%所以,该电动机的效率约为178.4%。
中学机械效率和电动机的计算
电动机理论知识1、电功:W=UIt热功:Q=I 2Rt纯电阻和非纯电阻能量转化方式:纯电阻:电能转化为内能,可用欧姆定律进行计算,则W=Q ,且t R U Rt I UIt 22== 非纯电阻:电能大部分转化为其他形式的能,小部分转化为内能,不可用欧姆定律进行计算,即W ≠Q2、关于电动机机械效率的计算电功:W=UIt热功:Q=I 2Rt%%100-11002⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⨯-=U IR UIt Rt I UIt η 当电动机不转的时候为纯电阻电路,可利用欧姆定律求出电阻R 用于机械效率的计算。
例题:1、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=I 2R 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。
2、某同学对录音机中的小电动机用如图电路进行实验研究。
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为0.40V 时,电流表的示数为0.20A ,此时电动机未转动。
当电压的示数为2.0V 时,电流表的示数为0.30A ,此时电动机匀速转动,求:(1)电动机线圈的电阻;(2)电动机转动时消耗的电功率;(3)电动机转动时产生的机械功率。
(4)电动机转动的时候的机械效率。
机械效率的计算基本概念:1、有用功:不用机械,用力F 直接作用在物体上,力F 做的功即为有用功2、总功:利用机械,拉力做的功公式的运用:%%%总额外总额外有有总有100-100100⨯=⨯+=⨯=W W W W W W W W η杠杆:%1002211⨯=l F l F η 斜面要注意运用:W 总=W 有 + W 额例题:1、如图,要把一个质量是450kg 的贵重物品A 沿水平地面移动100m ,工人把它放在一个质量是50kg 的木板B 上,然后用400N 的水平拉力将木板B 沿直线匀速拉动,直至终点.(注:滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比)(1)在匀速拉动B 的过程中,A 、B 之间的摩擦力是 N .(2)计算拉力做的总功是多少焦耳?(3)在拉力做功的过程中,机械效率是多少?2、如右第二图所示,一人用125N 的最小拉力将浸没在水中的重为500N 、密度为5×103kg/m 3 的金属块在水中匀速上升。
电机课本复习题
电机课本复习题电机课本复习题电机是我们日常生活中常见的设备,它们广泛应用于各个领域。
而在学习电机的过程中,我们经常会遇到各种复习题,这些题目对我们巩固知识、提高应用能力非常重要。
本文将通过一些典型的电机课本复习题,帮助读者更好地理解电机原理和应用。
一、基础知识题1. 请简要解释电机的工作原理。
电机的工作原理基于电磁感应和电磁力的相互作用。
当电流通过电机的线圈时,产生的磁场与磁场中的磁场相互作用,从而产生力矩,使电机转动。
2. 什么是电机的效率?如何计算电机的效率?电机的效率是指电机在转换电能为机械能时的能量利用率。
计算电机的效率可以使用以下公式:效率 = 机械输出功率 / 输入电功率× 100%3. 请解释直流电机和交流电机的区别。
直流电机是通过直流电源供电的电机,其电流方向始终保持一致。
交流电机是通过交流电源供电的电机,其电流方向不断变化。
4. 请简要解释电机的转速和转矩之间的关系。
电机的转速和转矩之间存在反比关系。
当转矩增大时,转速会下降;当转矩减小时,转速会增加。
二、应用题1. 一台电机的额定功率为5千瓦,额定电压为220伏,额定电流为30安培。
请计算该电机的效率。
首先,我们需要计算输入电功率:输入电功率 = 额定电压× 额定电流 = 220伏× 30安培 = 6600瓦然后,我们可以计算效率:效率 = 机械输出功率 / 输入电功率× 100%由于题目没有给出机械输出功率,我们无法计算具体的效率。
2. 一台交流电机的额定功率为2千瓦,额定电压为220伏,额定电流为10安培。
请计算该电机的功率因数。
功率因数可以通过以下公式计算:功率因数 = 有功功率 / 视在功率首先,我们需要计算视在功率:视在功率 = 额定电压× 额定电流 = 220伏× 10安培 = 2200瓦然后,我们可以计算有功功率:有功功率 = 额定功率 = 2千瓦 = 2000瓦最后,我们可以计算功率因数:功率因数 = 有功功率 / 视在功率 = 2000瓦 / 2200瓦≈ 0.913. 一台电机的额定转速为1500转/分钟,额定电压为220伏。
高考物理实验复习 测定直流电动机的效率111
高考物理实验复习测定直流电动机的效率111高考物理实验复习--测定直流电动机的效率111高考物理题实验部分测定直流电动机的效率“实验目的”测定一定电压下工作的直流电动机的效率『实验器材』直流电机(长轴,额定电压4.5V)、电源、电压表、电流表、滑线变阻器、开关、称重盘(已知质量)、停止表、秤、若干砝码、一根细绳、导体和其他“实验装置”『实验原理』在右边的方框中画出实验电路图。
为了确定直流电机的效率?,必须首先测量电机的输出功率P out和输入功率P in:输出功率p出=______________输入功率p入=______________那么电机的效率呢?=_______。
“实验步骤”1、照图将直流安培计、直流伏特计、电动机、滑动变阻器、蓄电池、开关等连成电路。
2.介绍了电机效率的计算方法。
电机从电源吸收的电能为uit,通过增加重量所做的功为GH,因此电机的效率。
3.计算从电机旋转后提升重物到断开电源的时间t。
当重量停止上升时,计时器停止。
同时,当重量增加时,记录下安培计上的电流强度i和伏特计上的电压值u。
4、用刻度尺量出重物上升的高度h。
5.更改钩子代码质量(最好是驱动的),并重复上述步骤1-4两次。
6.将三个实验的数据和计算结果填入表格。
实验次数123重物质量m(千克)重物上升高度h(米)电动机两端电动机工作电动机工作电动机的电压u(伏)时电流(安)i时间t(秒)效率η(%)第一页(共2页)高考物理题实验部分测定直流电动机的效率练习1.以下关于直流电机的陈述不正确a直流电动机是将电能转化为机械能的装置b直流电动机能把电能全部转化为动能直流电动机通过磁场对电流的作用来工作。
D.直流电机工作时,也会产生加热,这是电流的热效应。
2、电动机的______功率与______功率的比值叫电动机的效率,它的值总______1。
(填“大于”或“等于”或“小关于“)3、用dis测定电动机的效率,(1)在连接图的电路图中使用铅笔线代替电线。
电机与拖动 复习题---计算题分解
1.一台并励直流发电机,铭牌数据如下:PN=23kW,UN=230V,nN=1500r/min,励磁回路电阻Rf=57.5Ω,电枢电阻Ra=0.1Ω,不计电枢反应和磁路饱和。
现将这台电机改为并励直流电动机,把电枢两端和励磁绕组两端都接到220V的直流电源上,运行时维持电枢电流为原额定值,试求电动机的下列数据:(1)转速n;(2)电磁功率;(3)电磁转矩。
2.某三相变压器容量为500kV·A,Y,yn联结,电压为6300/400V,现将电源电压由6300V改为10000V,如保持低压绕组匝数每相40匝不变,试求原来高压绕组匝数及新的高压绕组匝数。
3.他励直流电动机的数据为:P N=30kW ,U N=220V,I N=158.5A,n N=1000r/min,Ra=0.1Ω,T L=0.8T N,求:(1)电动机的转速;(2)电枢回路串入0.3Ω电阻时的稳态转速;(3)电压降至188V时,降压瞬间的电枢电流和降压后的稳态转速;(4)将磁通减弱至80%ΦN时的稳态转速。
4.一台三相变压器, SN=750kV·A,U1N/U2N=10000/400V,Y,yn联结,ƒN=50Hz,在低压侧做空载试验,测得数据为:U0=400V,I0=60A,P0=3800W;在高压侧做短路试验,测得数据为:US=440V,IS=43.3A,PS=10900W。
试求:(1)以高压侧为基准的“T”形等效电路参数(要求画图);当额定负载且功率因数cosφ2=0.8(滞后)时的二次端电压。
5.他励直流电动机的数据为:P N=7.5kW,U N=110V,I N=85.2A,n N=750r/min,Ra=0.13Ω,如采用三级起动,最大起动电流限制为2I N,求:各段起动电阻。
16.一台直流发电机的额定容量PN=17kW,额定电压UN=230V,额定转速nN=1500r/min,极对数p=2,电枢总导体数N=468,连成单波绕组,气隙每极磁通φ=1.03×10-2Wb,求:(1)额定电流;(2)电枢电动势。
15章习题之电动机效率_doc
电动机效率问题教学目标:1、进一步巩固使用电功、电热和效率的公式实行计算的水平;2、就电动机问题协助学生克服易错点形成准确的解题思路。
重点、难点:电动机电流的判定,效率的求解。
教学过程:一、导入课题:根据前面所学习的电功、电热等知识同学们已经会实行一些计算,但对于电动机的相关问题仍然存有一些易错的问题,今天我们就电动机的效率问题实行一个专题讲解。
二、讲解:1、复习会议基本公式:(适用范围)所有电路: W=Pt=UIt,Q=I2Rt,η=W有用/W总×100%纯电阻电路: I=U/R,U=IR,R=U/RW=Q=Pt=UIt=I2Rt=U2t/R近似η=100%2、例题讲解:如图所示,电源电压恒为12V,闭合开关S,当滑动变阻器的阻值为10Ω时,电压表的示数为10V,此时电动机正常工作,则通电5min电流,电动机消耗的电能为多少?若电动机内部线圈的电阻为4Ω,通过电动机内部线圈产生的热量是多少?电动机的效率为多少?易错点分析:1、容易将电动机当成纯电阻电路直接用I=U/R求电流;2、计算η容易将Q/W来计算;准确思路:1、根据题意可知是电动机和滑动变阻器串联的电路,要求电动机的电功、电热只能用W=UIt,Q=I2Rt;2、因为电动机是非纯电阻电路所以I≠U/R,但是滑动变阻器是纯电阻所以能够用I=U/R,又因为串联所以电流相等,再求出W、Q;3、对于电动机来说有用功是机械能理应将电功W减去电热Q就能够求出W机械进而求出η=W机械/W总×100%规范解题:解:(1)∵电动机与滑动变阻器是串联∴I M=I R=U R/R=(U总-U M)/R=(12V-10V)/10Ω=0.2AW M=U M I M t=10V × 0.2A ×5×60S=600J(2)Q M=I M2R M t=(0.2A)2×4Ω×5×60S=48J(3) η=W机械/W总×100%=(W M-Q M)/W M ×100%=(600J-48J)/600J ×100%=92%答:电动机的电功是600J,电热是48J,效率是92%。
如何计算电动机的运行效率和功率因数?
如何计算电动机的运行效率和功率因数?
在电动机的节能改造中,电动机的运行效率和功率因数是两个很重重要的数据,通过电动机的运行效率和功率因数,便可确定电动机有无改造成的必要性。
现在有两台同型号的2极,40KW的三相异步电动机(各项参数为:额定电压UN=380V,额定电流IN=72A,△接,额定效率ηN=91.8%,额定功率因数cosφN=0.91,铁损PFe=746W,机械损耗Pj=320W),假如电动机的定子电流I1=25A和I1=40A两种状态,则两种电流下的运行效率和功率因数计算结果如下:
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电动机的效率问题
例题:一台电动机,电源的电压为U总恒定且保持不变,先用手捏住电动机的转轴,使其不转动,闭合开关后读出电流表的读数为I1;然后放手,当电动机正常转动时,又读出电流表的读数为I2。
则该电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为多少?该电动机的机械功率是多少?知识点一、电动机的机械效率的物理意义即所转化的机械能所占消耗的总电能之比,一般也用百分数表示。
电动机的效率为η=E/W总(其中E是电动机消耗电能转化成的机械能,W 总是电动机消耗的电能总和)(1)电动机消耗的总电能为(2)产生的内能为(3)有效的机械能为t2(4)电动机的效率为t知识点二、电动机的机械功率机械功率=总功率-发热功率(1)该电动机的总功率是(2)该电动机的发热功率是:(3)电动机的机械功率是:【典型应用】1.一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V,线圈内阻为2Ω,线圈中电流为10 A,则这台电动机正常工作10s消耗的电能为多少?2.有一台“220 V,1OO W”的洗衣机,由于使用不当,造成电动机卡死,电动机由于温度升高而被烧坏,已知这台电动机内的线圈阻值为2 欧,则这台洗衣机正常工作2 min消耗多少电能?电动机被卡死时,2 min产生多少热量?3.一台电动机正常工作时线圈两端电压为220 V,线圈内阻为2Ω,它正常工作1 min消耗的电能为66 000 J,求通过电动机线圈内的电流。
4.有一额定电压为6V的电动机通电后,当其自由转动时,用电流表测得其工作电流为0.6A,若用手捏着转头不让其转动,测得其电流为2A,则该电动机的机械效率为() A.91% B.9% C.30% D.70% 3.(08安徽)如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看.它主要是把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。
现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A。
问:(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少,(2)已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt(其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间),若该电动机线圈的电阻是0.4Ω,则线圈每分钟产生的热量是多少? (3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?5、(2013•内江)随着社会的进步,人们生活水平不断提高,电冰箱已成为现代家庭不可或缺的家用电器,右表是小明家某品牌电冰箱的铭牌.周末小明全家到外婆家看望外婆,他们从星期六上午10:00出门到星期天上午10:00回家的这一天中,(1)该电冰箱正常工作时的电流是多少?(2)电冰箱在这一天中实际停机的时间是多少小时?(计算结果保留一位小数)(3)电冰箱主要工作部件是压缩机(压缩机实际是一个电动机),电冰箱正常工作时压缩机将电能转化为机械能和内能,如果压缩机线圈的电阻是8Ω,那么电冰箱正常工作时压缩机的机械功率是多少瓦?。
物理效率练习题
物理效率练习题物理效率是指在某个系统中完成有用功所花费的能量与输入总能量之比。
在实际生活中,我们经常需要计算物理效率来评估设备的效能或者对机械系统进行优化。
下面是一些物理效率练习题,帮助我们更好地理解和应用物理效率。
题目一:电动机将1200J的能量输入给风扇,风扇的输出功率是200W,求风扇的物理效率。
解答:首先,我们需要将输入的能量转换为功率,由于功率等于能量与时间的比值,所以输入的能量除以时间得到功率。
设时间为t,则功率P1=1200J/t,因为风扇的输出功率为200W,所以功率P2=200W。
根据物理效率的定义,物理效率η等于有用功输出的功率除以总的输入功率。
通过计算可得:η = P2 / P1 = 200W / (1200J/t) = 200W / (1200J * t)题目二:一辆汽车在高速公路上行驶,总共消耗了200L的汽油,每升汽油的化学能量为3.26MJ,汽车行驶的距离为1000km,求汽车的物理效率。
解答:汽车的物理效率可以用行驶的距离除以化学能量的比值来表示。
化学能量总共为200L * 3.26MJ/L,而行驶的距离为1000km,所以汽车的物理效率为:η = 1000km / (200L * 3.26MJ/L)题目三:一个水泵每小时抽水4000L,抽水的高度为10m。
假设水泵的输入功率为600W,求水泵的物理效率。
解答:首先,我们需要计算抽水的总功率,即抽水的功率乘以时间。
由于小时转换为秒需要乘以3600,所以总功率为4000L * 10m * 9.8m/s² / (3600s)。
水泵的物理效率为抽水的总功率除以输入功率。
计算得到的物理效率为:η = (4000L * 10m * 9.8m/s² / (3600s)) / 600W通过以上的物理效率练习题,我们可以更好地理解和应用物理效率的概念。
物理效率的计算涉及能量转换和功率计算,通过不同情况下的练习题,我们可以更加熟悉和掌握物理效率的计算方法,以便在实际生活中应用物理效率的概念。
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电动机的效率计算题
一、分析
1.能量转化问题:
通电不转动的时候:电能转化成热能(纯电阻电路)W=Q
可以根据已知通过的电流和两端电压求出线圈的电阻R=U 0/I 0
通电转动的时候:电能转化为机械能和热能(非纯电阻电路)
电动机消耗的总功率:P=UI 消耗的热功率:P
热=I 2R 机械功率:P= UI- I 2R
2.例题分析
例: 一直流电动机线圈内阻一定,用手握住转轴使其不能转动,在线圈两端加电压为0.3V ,
电流为0.3A ;松开转轴,在线圈两端加电压为2V 时,电流为0.8A ,电动机正常工作。
求:
该电动机正常工作时,输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多
分析:电动机不转动时,其消耗的电功全部转化为内能,故可视为纯电阻电路,由欧姆定律
得电动机线圈内阻:r=I U =3.03.0Ω=1Ω,电动机转动时,消耗的电能转化为内能和机械能,其输入的电功率为P 入=I 1·U l =0.8A ×2V=1.6W ,电动机的机械功率P 机=P 入一I 12·r=1.6W
一(0.8A)2×1Ω=0.96W
二、巩固练习
1.小明认为:电风扇工作时,电能转化为叶片转动的机械能和线圈发热、摩擦等产生的内能。
其中转化为机械能所做的功是 ,转化为内能所做的功是 (填“有用功”或“额外
功”)。
为了粗略探测电风扇正常工作的电能转化效率,小明用一个铭牌上标有额定电压为U ,
但其他字迹不清的小型直流电风扇来进行实验,实验设计如下:
(1)按右图所示连接好电路(图中○M 为电风扇),闭合开关,叶片转动,移动变阻器滑片至
某一位置时,叶片刚好不转动,凑出此时电压表和电流表的示数分别为U 0、I 0,则线圈
导体的电阻为 ;
(2)向 (填“左”或“右”)移动变阻器滑片,使电压表示数为额定电压U ,读出此时
电流表的示数为I ;
(3)若忽略摩擦,只考虑线圈发热损耗,则电风扇正常工作时电能
转化效率的表达式η= (用测出的已知量表示)。
答案:有用功 额外功 (1)
00I U (2)左 (3)0
00UI IU UI - 2. (作业本复习题)小华准备参加玩具赛车比赛,他运用如图所示的电路来挑选一只能
量转换效率较高的电动机.设电池的电压恒定不变,他先用手捏住电动机的转轴,使其,不
转动,闭合开关后读出电流表的读数2A ;然后放手,当电动机正常转动时,又读出电流表
的读数为0.6A ,则该玩具电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为( )
A .91%
B .70%
C .30%
D .9%
答案:B
根据条件可以求出机械功率的试题
3.某一直流电动机提升重物的装置,如图所示,重物的质量m=50kg,
电源提供给电动机的电压为U=110V,不计各种摩擦,当电动机以
v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时,电路中的电流强度I=5.0A,
则电动机的线圈电阻R= 4Ω,电动机提升重物的效率η= 81.8%.(取
g=10N/kg)
4.(2013杭州)34. 某工地用电动起重机吊起重物,重物的质量m=400kg,
电源提供的电压U=220V,不计一切摩擦。
当电动起重机以v=0.lm/s的
恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=2A (g取l0N/kg)
(1)电动机线圈的电阻R是多少?10欧
(2)电动机匀速提升质量m’ = 200kg的重物,电动机的输入功率不变,提
升速度是多少?0.2米/秒
如图14所示,建筑工地上的吊车是靠电动机来提升货物,货物重103N,电动机的额定电流为4A,电阻为20Ω;电动机正常工作时,作用在绳子上的拉力为500N,l分钟内将货物匀速提升了6m。
求:(1)滑轮组的机械效率是多少?(2)电动机的额定功率是多少?
(1)33.3% (2)150W
1、物理实验室有一个微型电动机,铭牌上标有“12V3W”的字样。
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与之串联后接入电路(如图14所示),使小电动机刚好正常工作。
求:(1)小电动机正常工作时的电流;
(2)整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能;
(3)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率。
2、一台电风扇正常工作时,电机两端的电压为220 V,线圈电阻为1.5Ω,通过线圈的电流为0.2 A,这台电扇正常工作1 min 消耗多少J的电能?产生多少J的热量?
3、电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看.它主要是把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。
现有一台电动机,当电动机两端加220V 电压时,通过电动机线圈的电流为50A。
问:(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少,(2)已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt(其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间),若该电动机线圈的电阻是0.4Ω,则线圈每分钟产生的热量是多少? (3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?
4、文韬同学的玩具电动车上有一微型直流电动机。
从消耗电能方面看,其内部可等效为如图所示的电路。
当电动机不转动时,相当于开关S置于“1”;当电动机正常工作时,相当于开关S置于“2”。
电阻R1为线圈电阻,它的功率为发热功率;电动机对外做功的功率可用电阻R2的功率代替。
(1)当给它加0.3V电压时,电动机不转,电路中的电流为0.3A,求电阻R1的阻值;(2)当给它加3V的电压时,电动机正常工作时,电路中的电流为0.4A。
求电动机的发热功率及对外做的功率。
(3)当给它加3V的电压而电动机被卡住(电机不转)时,求发热功率。
(4)比较(2)、(3)两个发热功率,你认为电动机正常工作时若被卡住,对电动机会产生什么危害。