第27课电与磁、内能、机械能综合

1、第一部分 物质科学（一）第27课 专题二：电与磁、内能、机械能综合 考点解读1.会分析各种现象的能量转化过程及原理。 2.理解纯电阻电路与非纯电阻电路能量转化的不同 3.能对电能、内能、太阳能及机械能之间的转化进行分析及计算； 4.会分析内能与机械能的转化及进行简单计算 【例1】：（2012杭州）冲击钻是一种打孔的工具。工作时，钻头在电动机带动下不断地冲击 墙壁打出圆孔（如图所示）。冲击钻在工作的过程中（ ）A只有电能和内能的转化B只有电能和机械能的转化C有电能、机械能和内能的转化D没有机械能和内能的转化C解题指导【例2】：电焊是利用电流的热效应产生高温，将焊条熔化而使两金属部件焊接在一起。电

2、焊机时断时续地工时，电路中会产生迅速变化的强大电流。设电焊机工作时轴出电压40V，输出功率2600W。若焊条熔点为1200、比热容为0.4103J/(kg)，环境温度为30，电焊机工作时所消耗的电能有80%转化为热量且被焊条全部吸收，并使焊条升温。求：(1）电焊机工作时输出的电流是多少？(2）电焊机工作4s产生的热量可使一根质量为20g的焊条全部熔化吗？（3）电焊机工作时会对附近人们的生活造成一定的影响，请指出其中的一点。解题指导解题指导变式2（2011杭州）在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式P=IU计算电动机所消耗的电功率，小施利用P=I2R来计算电动

3、机所消耗的电功率。（已知：电动机线圈电阻为R，电动机工作时两端的电压为U，通过电动机的电流强度为I）（1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，并说明理由。（2）求这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量。（3）求电动机在时间t内所做的机械功。解题指导（1）小杰正确，小施不正确。因为P=I2R是线圈的发热功率，而电动机正常工作时电能没有全部转化为内能，所以利用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率是不正确的。（2）Q=I2Rt（3）W机=W电Q=UItI2Rt【例3】太阳能是21世纪重点发展的能源之一。太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动

4、汽车的一种新型汽车。车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S=8m2，太阳光照射到电池板每1m2面积上辐射功率为P0=1KW，在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为U=120V，并对车上的电动机提供I=10A的电流，试问：太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为150N，则汽车的行驶速度是多大？解题指导（1）15%（2） 6m/s【例4】：2012年“十一”国庆假期我国第一次实行了高速公路对7座以下小客车免费通行，爸爸开车带着李斌从杭州市区出发沿杭新景高速到千岛湖游玩，小汽车(包括车上

5、的人和物品)质量为1.8103kg，当汽车以108km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为为车重的0.05倍，效率为30，汽油的热值为46107 Jkg(假设汽油完全燃烧，g取10Nkg)求：(1)汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率(2)若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？解题指导(1) G=mg=1.8103kg10Nkg=1.8104N (2)汽车以108km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率 P=Fv=0.051.8104N30m/s=2.7104W (3) 全程往返约250km牵引力

6、所做的功W=FS=900N2.5105m=2.25108J 由 得全程往返约250km需要汽油的质量为： 直击中考1.（2013杭州）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？（2）电动机匀速提升质量m=200kg的重物，电动机的输人功率不变，提升速度是多少？（1）10欧， （2）0.2m/s【答案】：（1）20kw.h （2）5A 1100W（3）电热壶的功率减小，电阻不变，电压减小，根据P=U2/R可知功率减小 当堂检测1（2013金丽）如图是临海市一村民建在房顶上的分布式光伏电站，它是浙江首例并网发电的光伏电站。该电站发的电，满足自家使用后，多余的并入电网。求：（1）若某一天该光伏电站的光照时间为4小时，光伏电站的发电功率为5千瓦，则光伏电站在这一天发电多