题目内容
3.(1)电风扇消耗的电能;
(2)电动机产生的热量;
(3)若电动机被卡住时电动机的线圈不能转动,此时电动机线圈可以看出一个定值电阻,它消耗的电能全部用来产生热量,请计算电动机被卡住10min内产生的热量,并说明电动机被卡住时为什么容易被烧坏.
分析 (1)电动机正常工作时的电压和额定电压相等,根据W=UIt求出电动机消耗的电能;
(2)根据Q=I2Rt求出线圈上产生的热量;
(3)电动机被卡住,电路电流很大,线圈发热功率较大,会损坏电机.
解答 解:
(1)电动机消耗的电能:
W=UIt=1.5V×0.5A×10×60s=450J;
(2)根据焦耳定律可知,线圈上产生的热量:
Q=I2Rt=(0.5A)2×1Ω×10×60s=150J;
(3)线圈卡住无法转动,通过电动机的电流为I′=$\frac{U}{R}$=$\frac{1.5V}{1Ω}$=1.5A,
根据焦耳定律可知:
线圈上产生的热量Q′=I′2Rt=(1.5A)2×1Ω×10×60s=1350J.
所以线圈卡住无法转动,电能无法转化为机械能.消耗的电能全部转化为内能,因此产生大量的热,温度迅速升高.会损坏电机.
答:(1)电风扇消耗的电能为450J;
(2)电动机产生的热量为150J;
(3)电动机被卡住10分钟内产生的热量为1350J.线圈卡住无法转动,电能无法转化为机械能.消耗的电能全部转化为内能,因此产生大量的热,温度迅速升高,会损坏电动机.
点评 本题考查了电功公式和焦耳定律的应用,关键是知道电动机消耗的电能减去线圈产生的热量即为电动机输出的机械能.电动机是非纯电阻电路,线圈产生的热量小于电动机正常工作时消耗的总电能,知道线圈卡住无法转动,电源电压全部加在电阻上.
练习册系列答案
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8.
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(1)请利用表中数据,在如图方框中自建坐标图,用平滑曲线绘出制动距离随速度变化的曲线.
(2)一起发生在限速50千米/时路段的交通事故中.交警测得肇事车后轮留下的刹车痕迹长为25米.请你根据上面图象判断司机是否超速?是.(注:该车的制动性能与上表数据一致)
(3)反应距离取决于反应时间和行驶速度.根据上表可知,该司机的反应时间为0.72s,下列行为不会使司机反应时间变长的是D.
A.疲劳驾驶; B.酒后驾驶
C.打手机; D.超速驾驶
(4)路面和轮胎长期使用后会变光滑,则在相同情况下,制动距离会变长.
| 速度(km/h) | 反应距离(m) | 制动距离(m) | 停车距离(m) |
| 20 | 4 | 2 | 6 |
| 40 | 8 | 8 | 16 |
| 80 | 16 | 32 | 48 |
| 100 | 20 | 50 | 70 |
(2)一起发生在限速50千米/时路段的交通事故中.交警测得肇事车后轮留下的刹车痕迹长为25米.请你根据上面图象判断司机是否超速?是.(注:该车的制动性能与上表数据一致)
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13.把定值电阻R0=8欧和阻值变化为0~20欧的滑动变阻器串联后接在电源电压为12V的电源上,当移动滑片使滑动变阻器消耗的功率为4W时则( )
| A. | 变阻器连入电路的阻值一定为16欧 | B. | 变阻器连入电路中阻值一定为4欧 | ||
| C. | 定值电阻R0消耗功率一定为8W | D. | 电源消耗总功率可能为6W |