专训：与电动机相关的计算

专训：与电动机相关的计算习题课第十七章电动机与发电机当电动机正常工作时，不遵循欧姆定律，不能利用欧姆定律进行相关的计算；当电动机被卡住时，线圈直接接在电源上，可以利用欧姆定律进行相关计算。电动机正常工作时，把电能转化为机械能和内能，其中，电能W＝UIt、内能Q＝I2Rt、机械能W机＝W－Q、电功率P＝UI、热功率P热＝I2R、机械功率P机＝P－P热、电能转化为机械能的效率η＝W机/W或η＝P机/P。1训练角度电热综合一个实验用的电动机与电流表串联后接在6V直流稳压电源上。闭合开关后电动机并没有转动，这时电流表的读数为5A，检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了。(1)排除故障后，让电动机带动轻负载转动，这时电流表的读数为1A，此时电动机做的机械功的功率为多少瓦？(2)当电动机在作用过程中由于负载太大或其他原因不能正常转动时，能不能给电动机通电？你能说出其中的原因吗？例1解：(1)电动机线圈的电阻R＝U/I1＝6V/(5A)＝1.2Ω。当电动机转动时，消耗的总功率P总＝U×I2＝6V×1A＝6W，电动机线圈的发热功率P热＝I22×R＝(1A)2×1.2Ω＝1.2W，电动机做的机械功的功率P机＝P总－P热＝6W－1.2W＝4.8W。(2)不能给电动机通电。当电动机不能正常转动时，由于电动机线圈的电阻很小，电路中的电流很大，线圈发热功率大，容易烧坏电动机。2训练角度力电综合【中考·泸州】太阳能电动车，它由太阳能电池提供动力，如图是它的电路简化图，光能转化为电能储存在太阳能电池中，提供电动机转动需要的动力，可通过改变调速电阻来调节电动机转速。已知太阳能电池电压为600V。请回答以下问题：例2(1)当调速电阻的滑片P在最右端时，调速电阻接入电路的阻值为10Ω，闭合开关S，电压表示数为500V，此时电动机的电功率是多少？(2)当调速电阻的滑片P滑到最左端时，电动机电功率达到18kW，此时电流表示数多大？解：(1)由题意可知：当调速电阻的滑片P在最右端时，电动机与调速电阻串联，电压表测得的是电动机两端电压，调速电阻两端电压U调＝U－U机＝600V－500V＝100V，I＝

＝10A。电动机的电功率P＝U机I＝500V×10A＝5000W＝5kW。(2)当调速电阻的滑片P滑到最左端时，电路中只有电动机连入电路：此时电动机两端的电压U机′＝U＝600V，由P′＝U机′I′，则电流表的示数I′＝【中考·威海】某商厦每层楼高3m，小明看到工作人员将360kg的货物在一楼放入载货电梯内，闭合开关，仅用25s的时间，便将货物运到六楼，小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣，他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及工作电路如图所示，电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的，电动机线圈电阻为2.4Ω，电梯厢(含动滑轮)的质量为140kg，提升上述货物时电流表的示数为20A，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，g取10N/kg，请解答下列问题：1.【同类变式】(1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大？(2)电梯工作时消耗的总电能是多少？(3)电动机工作时的效率多大？解：(1)电梯厢和货物的总重G＝mg＝(m货＋m厢)g＝(360kg＋140kg)×10N/kg＝5000N。匀速提升过程中钢丝绳上的拉力F＝G/4＝5000N/4＝1250N。(2)电梯工作时电路消耗的总电能W＝UIt＝220V×20A×25s＝1.1×105J。(3)电流通过电动机产生热量Q＝I2Rt＝(20A)2×2.4Ω×25s＝2.4×104J。电动机输出的有用功W有＝Gh＝5000N×3m×5＝7