第6节电能.ppt

电动机专题复习,中考目标：1、知道直流电动机的工作原理；2、知道线圈的转动方向、转动速度与哪些因素有关，并会分析不能转动的原因3、能运用能的转化与守恒定律解决电动机的相关问题。,M,电风扇,电吹风机,自动感应干手机,电刷,换向器,线圈,磁体,2.工作原理是什么?,通电线圈在磁场中受力而转动的原理。,1.指出电动机主要部分结构名称,一、知识要点梳理,3.直流电动机是根据_原理制成的，_能使线圈转过平衡位置后自动改变_，从而使线圈能够连续转动。4.在装配直流电动机实验中，要改变线圈转动的方向，可以改变电流方向，做法是把_对调；或者改变磁感线方向，做法是把_对调；5.要改变线圈转速，可以用_改变_的方法来实现。,通电线圈在磁场受力转动,换向器,线圈中的电流的方向,电源正负极,磁极,滑动变阻器,电流大小,W电=Q热,6、运用能量守恒定律分析电动机的常见问题,（1）由于某种原因电动机被卡住，电动机中能的转化情况怎样？,（2）电动机正常工作时能量的转化情况怎样？,W电=W机械+Q热,7、电动机工作时电能转化_和_。这些能量之间有怎样的关系？_哪个相当于总功？_计算公式_或_哪个相当于额外功？_计算公式_或_哪个相当于有用功？_.计算公式_或_机械效率怎么求？_电动机转动时是纯电阻电路吗？_,机械能,热能,W电=W机+Q,W电,W电=P电t,W电=UIt,Q,Q=P热t,Q=I2Rt,W机,W机=P机t,W机=Fs=FVt,W机,W电,不是,三、知识引伸：电动机工作时，功率是如何转化的？_它们之间有怎样的关系？_哪个相当于总功率？_.计算公式_哪个相当于额外功率？_.计算公式_哪个相当于有用功率？_计算公式_机械效率怎么求？_,电功率转化为机械功率和热功率,P电=P机+P热,P电,P电=UI,P热,P热=I2R,P机,P机=FV,P机t,P电t,?,二、中考例题解析例1（2015杭州卷第33题（7分）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轴使其不能转动，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，使电动机转轴转动，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表：,利用如表数据计算和分析：（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,变式1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)滑动变阻器接人电路的电阻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)?,M,例2：已知电源电压为U,当开关闭合后电路中的电流为I,电动机线圈的电阻为r,求该电动机的机械效率为多少？,U,r,I,解：,P电=UI,P热=I2r,P机=P电-P热,=,UI,I2r,P机,P电,=,UI,I2r,UI,X100%,变式2：如图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,这时电流表和电压表的示数分别是I=5A和U=220V,若重物P上升的速度v=0.5m/s.重物的质量m=200Kg(g取10N/Kg).不计一切摩擦。求:,(1)电动机的机械功率P机和电动机消耗的热功率P热各为多大?(2)电动机线圈的电阻R多大?,例3：电动机涉及的图像问题用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)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)求电动机正常工作时的机械效率。,变式1.用如图甲的直流电动机来提升重为1N的重物，电源电压恒定不变，闭合开关后，在滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表和电流表读数的变化情况如图乙中图线所示。己知电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动，电流表读数为0.3A时，重物以某一速度匀速上升，不计各种摩擦。求(1)电动机的电阻；(2)电流为0.3A时重物上升的速度。,课后练习（面批）1、一台电动机额定电压220V，线圈电阻R=10，电动机正常工作时通过线圈的电流为I=2A，电动机正常工作半小时。求：（1）电动机消耗的电能？（2）线圈上产生的热量？（3）电动机输出的机械能？（4）该电动机的效率？,2、电动汽车因其使用清洁能源而成为现在常用的交通工具。此电动汽车空车质量为2吨，在水平面上匀速运动时所受阻力约为车重的0.2倍，此电动汽车工作时电动机最大功率为90kW.工作电压为300V,汽车电动机内阻为0.2，g=10N/kg.求:(1)电动机工作时最大电流;(2)电动机正常工作时的最大输出功率；(3)电动车匀速时的最大速度。,3.(2017杭州)如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的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(填“大于”、“等于”或“小于”）电流在电路中产生的热量。(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?并根据学过的知识给以解释。,U2t,R+r,大于,4.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