题目内容

14．如图所示是一种造型可爱的迷你小风扇，这种小风扇使用的电动机的额定电压为3V，正常工作时通过线圈的电流为0.5A，线圈电阻约为1Ω，试求这种迷你风扇正常工作10分钟：
（1）电风扇消耗的电能；
（2）电动机产生的热量；
（3）若电动机被卡主时电动机的线圈不能转动，此时电动机线圈可以看成一个定值电阻，它消耗的电能全部用来产生热量，请计算电动机被卡住10分钟内产生的热量，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求出风扇消耗的电能；
（2）根据Q=I2Rt求出电动机产生的热量；
（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）工作时间t=10min=600s，
则电动机消耗的电能：
W=UIt=3V×0.5A×600s=900J．
（2）根据焦耳定律可知：线圈上产生的热量：
Q=I2Rt=（0.5A）2×1Ω×600s=150J．
（3）线圈卡住无法转动，通过电动机的电流：
I′=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{1Ω}$=3A，
根据焦耳定律可知：线圈上产生的热量：
Q′=I′2Rt=（3A）2×1Ω×10×60s=5400J．
由于线圈卡住无法转动，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900J；
（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5400J；
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．

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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A. Wh B. Ah C. mAh D. VA
5．有关热现象的描述，下列说法正确的是（　　）
A．晶体在熔化时吸收热量，温度不变，内能也不变
B．液体的沸点与液体的种类和大气压强有关
C．放在衣柜里的樟脑球过一段时间变小了，属于汽化现象
D．洒在教室地面上的水过一会儿变干了，属于升华现象
2．如图所示，a、b是两种物质之量与体积的关系图象，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中，松手稳定后甲物体将下沉，乙物体将漂浮，（两空均填“上浮”、“下沉”、“漂浮”或“悬浮”）甲物体受到的浮力较大．
9．如图所示，在“测定小灯泡功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡电阻约10Ω．请你随着小明同学边实验边思考，并回答下面几个问题：

（1）请把如图的实物图甲补充完整（补一条导线）
（2）小明同学在连接完最后一根导线后，立即看到灯泡发出明亮的光，在一旁观察的小红一惊，忙提醒实验有问题，小明想，我连线没有问题啊！你觉得小明在实验操作中存在哪两个不当之处：①连接电路时开关是闭合的；②滑动变阻器接人电路中的阻值未调节到最大值处．
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（5）当小灯泡正常发光时，电流表读数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为0.6W．
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19．以下估测最接近事实的是（　　）
A．一个鸡蛋的质量约为5gB．人的正常体温约为37℃
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求：
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1．在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中，用沿斜面向上的力F拉动木块，使木块从斜面底端匀速运动到斜面顶端，如图所示．多次改变斜面倾斜程度，部分实验数据记录在下面的表格中，根据表格中数据回答下列问题：
斜面
倾斜度		木块重量
G/N		斜面高度
h/m		沿斜面
拉力F/N		斜面长
s/m		有用功
W有/J		总功
W总/J		斜面的
机械效率
较缓40.11.210.41.233.3%
较陡40.21.610.81.650%
最陡40.412.5
（1）当斜面“最陡”时，沿斜面拉力为2.5N；做的有用功为1.6J；做的额外功为0.9J，做额外功的原因是斜面存在摩擦力，斜面的机械效率为64%．
（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，需要的拉力越大．
（3）根据上面实验数据，你可以获得该实验探究的初步结论是：斜面越陡，机械效率越高．  
（4）我们如果对这个实验装置改进一下，用带有滑轮的长木板（如图所示）做实验你想想这样的改进会有什么好处？拉木块时，能使木块所受拉力的方向与木板的方向平行（只答出一条即可）

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