电热丝R1的功率P′=加热时间t===
=
=242W,
=16940s.
答:(1)通过电阻R2的电流约为0.37A; (2)电热丝R1连人电路的阻值应为400Ω; (3)加热需16940s.
点评: 本题考查了串联、并联电阻特点和电功率公式的应用,以及电阻、吸热、加热时间
的计算,关键是公式的灵活运用和开关闭合、断开时电路连接方式的判断.
18.(2012?宜宾) 如图所示,是小明同学为宜宾港设计的一个货物运送装罝图,其中,AB是长L=10m的传送带,BC是平台,AB两端的高度差h=2.5m,传送带在电动机M的带动下顺时针匀速转动.现有一质量m=542.7kg的货物,从A端随传送带一起匀速地被运送到平台BC上,传送带运行的速度v=4m/s.由于轮轴等方面的摩擦,电动机输出功(转化为机械功)的效率η=80%,电动机允许通过的最大电流为25A.取g=10N/kg求:
(1)要使该货物从A端运送到B端,电动机需工作多少时间?
(2)货物从A端运送到B端,需克服重力做多少功?电动机的输出功率是多大?
(3)如果电动机接在电压U=380V不变的电源上,电动机中线圈的电阻r=1.9Ω,在把货物从A端运送到B端的过程中,电动机消耗的电能是多少?
考点: 重力的计算;电功的计算;电功率的计算。 专题: 计算题。 分析:
(1)已知传送带运行的速度和长度,利用t=计算需要的时间;
(2)已知货物的质量可以得到重力,已知重力和上升高度,利用W=Gh计算克服重力做的功;已知克服重力做的功和转化效率,可以得到电动机做的功;利用电动机做的功和做功时间,得到电动机的输出功率;
(3)已知电动机的额定电压和线圈电阻,可以得到工作电流;已知电动机的工作电流和线圈电阻,可以得到线圈的发热功率;已知电动机的输出功率和发热功率,可以得到总功率;已知总功率和工作时间,利用W=Pt得出消耗的电能.
解答: 解:
(1)电动机工作的时间为t==
=2.5s
(2)克服重力做的功为W重=Gh=mgh=542.7kg×10N/kg×2.5m=13567.5J 电动机输出的功为W电=电动机的输出功率为P动=
==
=16959.375J
=6783.75W =20A
(3)电动机的工作电流为I==
线圈的发热功率为P热=I2R=(20A)2×1.9Ω=760W
电动机的总功率为P=P动+P热=6783.75W+760W=7543.75W 电动机消耗的电能为W=Pt=7943.75W×2.5s≈18859J (1)电动机工作的时间为2.5s;
(2)电动机克服重力做的功为13567.5J;电动机的输出功率为6783.75W; (3)电动机消耗的电能为18859J.
点评: 电动机带到传送带升高物体的过程中,有两次能量转化:首先电能转化为电动机的
机械能和线圈的内能;其次电动机的机械能转化成物体的重力势能和机械间摩擦产
生的内能,所以效率是不断降低的.
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