题目内容

17.一台电风扇,内阻为20Ω,接上220V电压后电风扇正常工作,消耗功率66W.求:
(1)电风扇正常工作时转化为内能的功率和转化为机械能的功率;
(2)如果接上电源后,电风扇的扇叶被卡住,不能转动,求此时电风扇的发热功率.

分析 (1)根据功率P=UI可以求得电动机的电流的大小;由PQ=I2r可以求得转化为内能的功率的大小,再由P=P-PQ可以求得转化为机械能的功率;
(2)当扇叶被卡住不能转动时,此时可以看做是纯电阻,总的功率即为发热的功率.

解答 解:(1)正常工作时电流为:$I=\frac{P}{U}=0.3A$,
内阻消耗的功率为:${P_内}={I^2}R=1.8W$,
则机械功率为:P=P=P=66-1.8=64.2W;
(2)扇叶被卡住时,作纯电阻,根据欧姆定律,有:
$I'=\frac{U}{R}=11A$,
此时电风扇的发热功率为:${P_热}={I'^2}R=2420W$
答:(1)电风扇正常工作时转化为内能的功率为1.8W,转化为机械能的功率为64.2W;
(2)如果接上电源后,电风扇的扇叶被卡住,不能转动,此时电风扇的发热功率为2420W.

点评 对于电功率的计算,一定要分析清楚是不是纯电阻电路,对于非纯电阻电路,总功率和发热功率的计算公式是不一样的

练习册系列答案
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9.图a所示为两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”的实验装置图.
(1)实验中,两位同学安装好实验装置后,首先平衡摩擦力,他们将长木板的一端适当垫高些后,在不挂砝码盘的情况下,使小车靠近打点计时器后,先接通电源,后用手轻拨小车,小车便拖动纸带在木板上自由运动.若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏(从打出的点的先后顺序看),则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加低(选填“高”或“低”)些;重复以上操作步骤,直到打点计时器在纸带上打出一系列间隔均匀的计时点,便说明平衡摩擦力合适.
(2)平衡摩擦力后,在盘及盘中砝码的总质量远小于小车质量的条件下,两位同学可以认为砝码盘(连同砝码)的总重力近似等于小车的所受的合外力.
(3)接下来,这两位同学先保持小车的质量不变的条件下,研究小车的加速度与受到的合外力的关系;图b为某次操作中打出的一条纸带,他们在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm.实验中使用的是频率f=50Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=0.34m/s2.(结果保留两位有效数字)
(4)然后,两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下,研究小车的加速度a与其质量M的关系.他们通过给小车中增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a-$\frac{1}{M}$ 图线后,发现:当$\frac{1}{M}$ 较大时,图线发生弯曲.于是,两位同学又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象,那么,两位同学的修正方案可能是C
A.改画a与(M+m)的关系图线       B.改画a与 $\frac{m}{M}$ 的关系图线
C.改画a与 $\frac{1}{M+m}$ 的关系图线       D.改画a与$\frac{1}{{(M+m)}^{2}}$的关系图线
(5)探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”实验完成后,两位同学又打算测出小车与长木板间的动摩擦因数.于是两位同学先取掉了长木板右端垫的小木块,使得长木板平放在了实验桌上,并把长木板固定在实验桌上,具体的实验装置如第13题图c所示;在砝码盘中放入适当的砝码后,将小车靠近打点计时器,接通电源后释放小车,打点计时器便在纸带上打出了一系列的点,并在保证小车的质量M、砝码(连同砝码盘)的质量m不变的情况下,多次进行实验打出了多条纸带,分别利用打出的多条纸带计算出了小车运动的加速度a,并求出平均加速度$\overline{a}$,则小车与长木板间的动摩擦因数μ=$\frac{mg-(m+M)\overline{a}}{Mg}$.(用m、M、$\overline{a}$、g表示)

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