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=U0/I0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=I 2R机械功率 ： P= UI-I 2R2. 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

2、转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：U=0.3r=1 ，电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械I0.3能，其输入的电功率为P 入 =I 1·Ul=0.8A×2V=1.6W，电动机的机械功率P 机=P 入一22=0.96WI 1 ·r=1.6W 一(0.8A)× 1二、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

3、迹不清的小型直流电风扇来进行实验，实验设计如下：(1) 按右图所示连接好电路 ( 图中 M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U0、I 0，则线圈导体的电阻为；(2) 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=(用测出的已知量表示) 。答案：有用功额外功U 0(2) 左UI0 IU0(1)(3)I 0UI 02. （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

4、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（ ）A91% B 70% C 30% D 9%答案：B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I=5.0A ，则电动机的线圈电阻R= 4，电动机提升重物的效率= 81.8

5、%（取g=10N/kg ）4.(2013杭州 )34.某工地用电动起重机吊起重物，重物的质量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10 3N，电动机的额定电流为 4A，电阻为 20；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

6、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？(1)33.3%(2)150W1、 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，电机两端的电压为为 0.2 A ，这台电扇正常工作1 min消耗多少220 V，线圈

7、电阻为 J 的电能？产生多少1.5 ，通过线圈的电流 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）2电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是0.4 ，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 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 R 的阻值；1（2）当给它加3V 的电压时，电动机正常工作时，电