中考复习 电动机 无答案.docx

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中考复习电动机无答案

电动机专题

知识梳理

1．电动机的分析说明：

求电动机的电阻不能用欧姆定律I≠U/R，欧姆定律只能用于纯电阻电路的计算。

实际上电阻两端的电压并不是U，而是U-U'，也可以从能量理解，产生电流会发热，电动机不完全产生热能还产生动能，所以输入功率P=UI≠I²R

可以把电动机看做：

2．有关电动机的计算:

问题一：

计算电动机的电阻（前提一定要电动机不动时这时电动机可以看做是一个纯电阻电路。

由此刻的电动机两端的U和通过的I计算电动机的电阻）

即：

电动机的电阻：

注：

如果电动机正常工作不能用此公式求电阻

问题二：

求电动机所消耗的电功率或电动机在时间t内所消耗的电功

消耗的电功率：

P总=UI（总功率）

消耗的电功：

W总=UIt（总电能）

问题三：

求这台电动机的发热功率或在时间t内，电动机线圈产生的热量。

电动机的发热功率：

P=I²R（额外功率）

电动机线圈产生的热量：

Q=I²Rt（额外功）

问题四：

求电动机做的机械功率或电动机在时间t内所做的机械功

机械功率：

P有=UI-I²R（有用功率）

机械功：

W有=（UI-I²R）t（有用功）

问题五：

求电动机机械效率

方法一：

η=P有/P总=（UI-I²R）/（UI）

方法二：

η=（W总—Q）/W总

直接计算

一台直流电动机，额定电压是24V，电功率是120W，内部线圈的电阻是0.5Ω．如果这台电动机正常工作5min，求：

（1）电流做了多少J的功；

（2）产生多少J的热量；

（3）有多少J的电能转化为机械能．

解：

电流做功W=Pt=120W×300s=3.6×104J

电流大小I=

=

=5A

产生的热量Q=I2Rt=（5A）2×0.5Ω×300s=3750J

机械能W′=W﹣Q=3.6×104J﹣3750J=32250J

一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么它的电功率是　2200　W，这台电动机1min内产生的热量是　1.2×104　J，这台电动机的效率是　90.9%　．（最后一空保留三位有效数字）

解：

电动机的电功率P总=UI=220V×10A=2200W，

这台电动机1min内产生的热量Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×60s=1.2×104J．

线圈消耗的功率P圈=I2R=（10A）2×2Ω=200W，输出功率P出=P总﹣P圈=2200W﹣200W=2000W，

这台电动机的效率是η=

=

=90.9%．

故答案为：

2200；1.2×104；90.9%．

一直流电动机的线圈电阻是4.4欧，当它接在220伏的电压下工作时，通过线圈的电流是5安，这时电动机消耗的电功率是　1100　瓦，线圈发热损失的功率是　110W　．

解：

电动机消耗的电功率：

P=UI=220V×5A=1100W；

线圈发热损失的功率：

P=I2R=（5A）2×4.4Ω=110W．

故答案为：

1100；110W

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?

一台电阻为2Ω的电动机，接在110V电路中工作时，通过电动机的电流强度为10A，求这台电动机消耗的电功率，发热功率，电动机的效率．

电动机的线圈电阻r=1Ω，加在电动机上的电压U=2V，电流为0.8A，电动机正常工作，求输入的电功率是多少？

电动机的机械功率是多少？

一台海尔洗衣机，接在22O伏的电源上，正常洗涤时消耗的电功率是200W，若电动机内阻为12.1Ω，则：

（1）正常洗涤时通过电动机的电流是多少；

（2）此时转化为机械能的功率是多少？

某吸尘器中的电动机线圈电阻为1Ω，接在220V的直流电压下，工作电流为1A，则吸尘器消耗的电功率为多少？

发热损耗的功率为多少？

转化为机械能的功率为多少？

一微型吸尘器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时，电流为0.3A；松开转轴，在线圈两端加电压为5V时，电流为1A，电机正常工作．求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？

电动机的效率是多少？

（18年上城）市场上流行着这样一款风速可调的风扇帽子（如图），深受中小学生欢迎。

小陈观察发现其实这就是一个小型电动机。

己知：

该电动机线圈电阻为r，电源电压为U，风扇以最大转速工作时，通过的电流是I。

（1）这个电动机可以调节风速，一定还有一个元件是；

（2）风扇以最大转速工作时，电动机的机械效率是多少?

（3）按住扇叶一段时间，再放开，发现风扇没动。

仔细检查发现，电动机已烧毁。

小陈疑惑：

转都没转怎么就烧毁了！

请帮助推导分析原因。

扇叶卡住

某小电扇电动机正常工作电压为6V，工作电流为0.5A，在一次使用时由于扇页阻力过大而卡壳停止转动，此时电流迅速升高到3A，该电动机正常工作时电功率为　3　W，线圈电阻为　2　Ω，机械功率为　2.5　W，工作效率为　83.3%　．

解：

当电动机正常工作时，电机的总功率为P总=UI=6V×0.5A=3W，

当电机不转时，电动机相当于纯电阻，所以电阻r=

=

Ω=2Ω，

当电动机正常工作时，电动机的发热的功率为P热=I2r=（0.5A）2×2Ω=0.5W，

所以电动机输出的机械功率是P有用=P总﹣P热=3W﹣0.5W=2.5W，

所以工作效率为η=

×100%=

×100%≈83.3%．

电动机是一种使用广泛地动力机械。

（1）如果某电动机线圈的电阻为R，电动机工作时两端的电压为U，通过电动机的电流为I，请推导此电动机电能转化为机械能的效率η=（U-IR）/U。

（2）如果有一个直流电动机，把它接入0.3V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.6A，若把它接入3V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是2A。

如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？

（1）电动机消耗的电能：

W总=UIt

线圈产生的热量：

Q=I2Rt1分

W有=W总－Q=UIt－I2Rt=It（U－IR）1分

∴η=W有/W总=It（U－IR）/（UIt）=（U－IR）/U

（2）18W

微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，当加在它两端的电压为0.3V时，电流为0.3A，此时电动机不转动；当加在它两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，且它能够正常工作，试分析当电动机正常工作时消耗的电功率及输出的机械功率．

小胡有一个电脑插入式微型吸尘器，正常工作时电压为U1=4V,工作电流是I1=1.0A，若把它接入电压为U2=0.4V的电路时，电动机不转，测得此时流过电动机的电流是I2=0.4A；

求：

（1）电动机正常工作时的输出功率

（2）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）

（萧山区）某同学准备参加玩具赛车比赛，他需要选择一只能量转化效率高的电动机。

设电池电压恒定不变为U，他先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，闭合开关后电流表的读数为I1，然后放手，当电动机正常转动，电流表读数为I2。

（1）求该电动机的内阻为多少？

（2）该玩具电动机正常转动时将电能转化成机械能的效率为多少？

（写出计算过程，用给定的已知字母表示）

电动机

当把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，现把电动机接入电压为10V的电路中，电动机正常工作，此时电流表读数2A。

求正常工作下：

（1）电动机的电阻

（2）电动机所消耗的电功率

（3）在时间10s内，电动机线圈产生的热量

（4）电动机做的机械功率

小华组装了一台直流电动机模型，她将电动机模型接入如图（a）所示的电路中，已知电源电压U=3V，并保持不变，线圈电阻R=1.5Ω，接通电路后，电动机正常转动，电流表读数I=0.8A，已知电动机正常工作时的能量转化关系如图（b）所示，摩擦不计，求：

（1）电动机正常转动1min消耗的电能W和线圈产生的热量Q．

（2）电动机输出的机械功率P．

（3）电动机能量转换效率η．

如图甲所示电路，电动机内阻r0=0.5Ω；电源电压U=3V，内阻r=1Ω（电源可以等效为图乙中的理想电源和电阻的串联）；闭合开关后，通过电动机线圈的电流为0.2A．则电动机工作1min时间内：

（1）电流通过电动机线圈产生的

热量；

（2）整个电路消耗的电能；

（3）电动

机产生的机械能．

【答案】

（1）电流通过电动机线圈产生的热量为1.2J；

（2）整个电路消耗的电能为36J；

3）电动机产生的机械能为32.4J．

电动机+定值电阻串联

纯电动汽车（BladeElectricVehicles，BEV）是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。

电动机在我们日常生活、生产中起着尤为重要的作用。

在电动机启动的瞬间会有很大的电流，对电动机和蓄电池都有很大的损害。

同时在电动机正常工作时还要做好必要的散热，防止烧坏电动机。

小明同学对一玩具汽车中的电动机进行试验，电动机的额定电压为12V，核定功率6w，线圈电阻2Ω。

如图为电动机的工作电路图，R为启动电阻，先闭合K1启动，当电动机转动稳定后，再闭合K2，电动机进行正常的运转。

求

（1）电动机启动是电路电流不能超过3A，则电路中的启动电阻的阻值至少多大？

（2）当启动结束，K2闭合后电动机正常工作时，电流表的的电流值多大，此时电动机的的效率为多少？

（3）电动机发热，不仅损耗能量，同时温度过高会损坏电动机，请谈谈你的观点，正常工作时减少存在的问题。

（1）R总=U/I=12v/3A=4ΩR线=R总-R=4Ω-2Ω=2Ω

（2）I=W/P=12V/6W=2A

（3）电动机的线圈使用电阻率更小的导线，在电动的的外壳加散热片等

一台直流电动机线圈电阻r=1Ω，与一阻值R=10Ω的电阻串联，当所加电压U=150V，电动机正常工作时理想电压表示数为100V，求：

（1）通过电动机的电流；

（2）电动机消耗的电功率；

（3）电动机输出的机械功率．

如图所示，电动机M的内阻是0.6Ω，R=10Ω，直流电压U=160V，电压表示数110V，求：

（1）通过电动机的电流多大？

（2）电动机消耗的电功率为多少？

（3）电动机工作1h所产生的热量为多少？

如图所示电路中，M为直流电动机，其线圈电阻为rM=1.0Ω，电池组电动势=42V，内阻=1.0Ω，保护电阻

R=20Ω，电动机正常工作时，电压表示数为21V，则通过电动机的电流强度为___A，电动机消耗的电功率

为____W，电动机输出的机械功率为__W．

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。

电动机+定值电阻并联

如图，电动机M的线圈电阻为0.5Ω，当S断开时，电流表读数1A；当S闭合时，电流表读数3A。

问：

（改编）

（1）电阻R为多大？

（2）电动机的机械功率为多大？

（3）电动机工作2分钟，电动机线圈产生了多少热量？

（1）10欧

（2）18瓦（3）240焦

电动机+灯泡串联

（西湖区）为探究某电冰箱的工作原理，小金设计了一个模型，如图所示是它的电路图，电源电压为36V，闭合开关后，测得灯泡L的电阻为20Ω，电路的总电流为3.8A。

电动机M线圈的电阻为3Ω。

计算：

（1）通过灯泡的电流；

（2）电动机M线圈的发热功率；

（3）电动机M输出的机械功率。

如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V12W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.50Ω．若灯泡恰能正常发光

（1）电动机的输入功率为多少？

（2）电动机的输出功率为多少？

（3）整个电路消耗的电功率为多少？

扇叶静止

如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡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（选项“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？

并根据所学过的知识给以解释。

【答案】

（1）

；

（2）大于；（3）错误；电动机转动后，电动机会消耗一部分能量，使得电功转化而成的内能减小，故灯泡的亮度会变暗．

【解析】1）在电动机未转动时，该电路为两个电阻串联的电路，则此时电路中的电流为：

I=U/（R+r）；根据焦耳定律可知，t时间内电流在电路中产生的热量即电流所做的功为：

W=Q=UIt=Ut·U/（R+r）=U2/（R+r）·t；

（2）在电动机转动时，电流所做的功主要有两个利用：

一个是转化为电动机的机械能，另一个是转化为灯泡和电动机的内能；故电流在电路中产生的热量要小于电流所做的功；（3）电动机转动后，电动机会消耗一部分能量，使得电功转化而成的内能减小，故灯泡的亮度会变暗，所以小金的判断是错误的．

电动机+灯泡并联

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．

解：

（1）当打开车灯、电动机未启动时，电路为灯泡的简单电路，

车灯灯丝的电阻：

RL=

=

=1.2Ω；

（2）打开车灯、电动机启动时，灯泡与电动机并联，

∵并联电路独立工作、互不影响，

∴通过灯泡的电流不变，即IL=10A，

通过电动机的电流：

IM=I﹣IL=60A﹣10A=50A，

电动机的功率：

PM=UIM=12V×50A=600W．

答：

（1）车灯灯丝的电阻为1.2Ω；

（2）电动机启动时，电动机消耗的电功率为600W

汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图，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58A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了多少？

电动机+滑动变阻器串联

扇叶卡住

（下城区）如图是小叶测量一个小电风扇的机械效率时所用的电路图。

小叶调节滑动变阻器的滑片至适当位置时，再抓住风扇叶片，使风扇的电动机，不会转动，合上开关，读出电压表和电流表的示数分别为U1和I1。

接着放开风扇叶片，让电动机转动，读出电压表和电流表的示数，分别为U2和I2。

已知电源电压为U并保持不变。

由此请你回答：

（1）电动机转动时的功率为_____________。

（填写表达式，下同）

（2）电动机线圈电阻为______________。

（3）根据学过的知识推断U1和U2的大小关系。

（写出推导过程）

求出机械效率

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。

当电压表的示数为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。

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。

已知电动机的规格“6V，6W”，电源电压为10伏，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是多少欧姆？

电动机的线圈电阻r是多少欧姆？

（2）电动机的效率为多少（小数点后保留一位）？

【答案】

（1）R=4Ω；r=1Ω

（2）83.3%

【解析】

（1）电动机正常工作，所以U滑=U电源-U电动机=10V-6V=4V，I滑=I电动机=

，R滑=

；电路消耗电能50%转化为机械能，则剩下50%用于电阻发热，即

=50%，解得R+r=5Ω，则r=1Ω。

（2）η电动机=

=

83.3%。

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抽使其不能转动，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，使电动机转抽转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。

数据记录如下：

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。

（富阳区）用12V的电源为微型电动机供电的电路，如图甲所示。

当把滑片移到最左端时，闭合开关S，，电动机开始转动，电流I随时间t的变化的图像，如图乙所示。

当电流稳定时，电动机正常工作，已知电动机转动时欧姆定律不适用，并忽略温度对电阻的影响，试解答下列问题：

（1）电动机是利用____________________原理制成的。

（2）当电动机正常工作时，电动机消耗的电功率。

（3）当电动机正常工作时的机械效率。

小金对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机，测得它的内阻为1.5Ω。

为测量电动机工作时的电流，利用身边现有器材，设计了如图所示的电路（符号

表示数值可读的变阻器）。

已知电源电压为12V，当变阻器的阻值为6Ω时，电压表的读数为3V。

计算此时：

（1）通过电动机的电流；

（2）电动机消耗的电功率。

【解析】此题电路图是一个典型的串联电路，电流处处相等，各用电器电压之和等于电源电压，电压表测的是电动机两端的电压。

（1）正常转动的电动机不是纯电阻，所以欧姆定律不适用，不能用电动机两端电压除以内阻求电流，而是利用串联电路电流与电压的特点，求出通过变阻器的电流，即为通过电动机的电流。

（2）电动机两端电压和通过的电流已知，故：

P=UI=3V⨯1.5A=4.5W

已知效率

（上城区）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。

已知电动机的规格“6V6W”，电源电压为10V，闭合电路中的开关S，调节滑动变阻器使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是多少欧姆？

电动机的线圈电阻r是多少欧姆？

（2）电动机的效率为多少？

（小数点后面保留一位。

）

电动机+多开关

用12V的电源为微型电动机供电的电路如图（甲）所示．当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时，电动机开始转动，电流I随时间t变化的图象如图（乙）所示．当电流稳定时，电动机正常工作．已知电动机转动时欧姆定律不适用，并忽略温度对电阻的影响，试解答下列问题：

（1）当单刀双掷开关S1、S2       （选填“向上”或“向下”）合上时可实现电动机的反转。

（2）当电动机正常工作时，电动机消耗的电功率

（3）求电动机的电阻及正常工作时的转化为机械能的效率

（1）向下

（2）由图乙可知电动机正常工作时的电流I=0.4A，则电动机消耗的电功率

（3）由图乙可知电动机刚开始转动时的电流I′=1.2A，刚开始转动，欧姆定律对电动机仍适用电动机的电阻

，电动机正常工作时，电阻丝发热的功率

n=（4.8w-1.6w）/4.8w=66.7%

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。

电动机提升重物

有一台直流电动机在220V的电压下工作时，电流为35A，用它来匀速提升质量为1400kg的货物，在2s内

提升了1m。

设电动机输出的能量全部用来提升货物。

问：

（1）2s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？

（3）电动机消耗的电能转化成了哪些形式的能量？

（4）线圈的电阻为多少？

（g=10N/kg）

一台电动机，电阻为10欧姆，接在照明电路中使用，通过的电流为5安培，该电动机消耗电功率是多少？

它的发热功率是多少？

转变为机械能的功率是多少？

电动机的效率是多大？

此电动机匀速提起重物，若物体重8500牛顿，则物体上升速度是多大？

解：

（1）照明电路的电压U=220V，电动机消耗的电功率P=UI=220V×5A=1100W；

（2）电动机的发热功率P热=I2R=（5A）2×10Ω=250W；

（3）电动机的机械功率P机=P﹣P热=1100W﹣250W=850W；

（4）电动机的效率η=

×100%=

×100%≈77.3%；

（5）重物受重力G与拉力F作用而被匀速提起，重物处于平衡状态，

由平衡条件得：

F=G=8500N，则物体上升的速度v=

=

=0.1m/s．

有一台电动机，其两端的电压为380V，通过它的电流为10A，电动机刚好能提1000N的物体以3m/s的速度匀速上升，不考虑其它机械损失，试求：

（1）电动机的电功率

（2）电动机线圈的电阻．

一台直流电动机所加电压为110V，通过的电流为5A，该电动机在10s内把一个质量为50Kg的物体匀速提高了9m，求电动机的电功率和电动机线圈的电阻（不计摩擦）

如图所示，一台直流电动机所加电压为110V，通过的电流为5A．该电动机在10s内把一个质量为50kg的物体匀速提高了9m，则电动机的电功率为　81.8%　，电动机线圈的电阻为　4Ω　（不计摩擦），g取10N/kg．

解：

（1）电动机10s内消耗的电能：

W总=UIt=110V×5A×10s=5500J，

10s内电动机克服物体重力做的有用功为：

W有用=Gh=mgh=50kg×10N/kg×9m=4500J，

电动机的效率为：

η=

×100%=

×100%≈81.8%；

（2）10s内电动机的线圈消耗的能量为：

Q=W