北京四中网校高考综合复习——恒定电流专题复习一(5)

动机不转，视为纯电阻，若正常运转，则视为非纯电阻。

2、有一个直流电动机，把它接入0. 2 V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；

若把电动机接入2.0 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A。求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在发动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？

思路点拨：当电动机转子不转时，电动机无机械能输出，故电能全部转化成内能，相当于纯电阻电路，欧姆定律成立。当电动机转动时一部分电能转化成机械能输出，但因线圈有电阻，故又在该电阻上产生内能，输入的电功率

。

解析：接U=0.2 V电压，电机不转，电流I=0. 4 A，根据欧姆定律，

线圈电阻 当接

Ω=0. 5Ω。

＝1. 0 A，

W=2.0W

W=0.5W

（2.0－0.5)W=1.5W

=2.0电压时，电流

故输入电功率 热功率

故输出功率即机械功率

如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能，

故其发热功率 总结升华：

W＝8 W。

（1）对于非纯电阻电路，欧姆定律已不成立，电功、电热、电功率、热功率要分别用不同的公式进行计算。

（2）不能简单地认为只要有电动机的电路就是非纯电阻电路，当电动机不转时消耗的电能全部转化为内能，这时电动机相当于一个纯电阻。 举一反三

【变式】一台电动机额定电压是220V，额定功率是1.1kW，线圈的电阻是6Ω，问： （1）电动机正常工作时电流是多少？ （2）电动机启动时电流是多少？

（3）电动机发生“堵转”时最易烧毁的，其原因是什么？

解析：

（1）由得：

（2）启动时电机未转，电流为 （3）正常热功率为

，“堵转”时热功率为

，因此“堵转”时的热功率远大于正常值，故易烧毁。

题型三——电路中的能量转化问题

电路中的能量转化问题主要涉及电能、化学能、机械能、内能等能量，特别是当电路中含有电动机、电解槽等非纯电阻元件时，部分电路的欧姆定律不再成立，此时应根据能量转化与守恒定律求解，即电功率等于电热功率与机械功率（或转化为化学能的功率）之和。

3、如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r=1Ω，电动机

两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20 N，不计摩擦力，求： （1）电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？ （2）电动机输入功率和输出功率各是多少？ （3）10 s内，可以把重物A匀速提升多高？ （4）这台电动机的机械效率是多少？

思路点拨：首先要知道输入功率是电机消耗的总功率，而输出功率是机械功率。消耗的电能转化为机械能和内能两部分，由能量守恒定律可求解。 解析：

（1）根据焦耳定律，热功率为：

（2）电功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积 输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率

（3）电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率，在10 s内

，

解得

（4）机械效率 总结升华：

。

（1）在纯电阻电路中，电功等于电热，电功率可以用 （2）在非纯电阻电路中，电功大于电热，电功率只能用

计算。

计算。

（3）对于非纯电阻电路，欧姆定律不再成立。 举一反三

【变式】电动自行车是一种重要的交通工具，成都市每天有数十万辆电动自行车行驶在大街小巷，形成了一道独特的风景。电动自行车提供能量的装置为装在电池盒内的电池阻，当它给电动机供电时，电动机将带动车轮转动。

假设有一辆电动自行车，人和车的总质量为120kg。当该车在水平地面上以5m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为36V，通过电动机的电流为5A。若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，g取10 （1）电动机输出的机械功率； （2）电动机线圈的电阻。

解析：

（1）当电动自行车匀速行驶时，牵引力等于阻力，有 电动机输出的机械功率 代入数据解得

=Fv

=0.02mg 。求：

=120W

（2）电动机的输入功率 P=IU 电动机内部的热功率 由能量守恒定律有

所以

代入数据解得 r=2.4Ω。

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