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=I2R机械功率：P= UI- i2r2. 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

2、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= 二=仁，电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械I 0.3能，其输入的电功率为 P入=Ii Ui=0.8A 2V=1.6W，电动机的机械功率 P机=卩入一 Ii2 r=1.6W 一 （0.8A）2xi=0.96W、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

3、接好电路（图中 迥为电风扇），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。、I。，则线圈导体的电阻为;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=一（用测出的已知量表示）。答案：有用功额外功 （1） 土1 0左Ul0 -IU0UI。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

4、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：BpH电莉机电Wv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l=5.0A ,则电动机的线圈电阻R= 4Q,电动机提升重物的效率n =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

5、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20Q ;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？图14(1)3

6、3.3%(2)150W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1.5 Q,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

7、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=l2Rt (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0.4 Q,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R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 电阻艮的功率代替。(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R的阻值；(2) 当给它加3V的电压时，电动机正常工