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图是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。假设电源电压380V保持不变，电动机线圈电阻为1Ω，不考虑电动机各处摩擦。当电动机将540kg重物匀速提升16m的过程中，电路中的电-九年级物理
[db:作者]  2020-05-30 00:00:00  互联网

题文

图是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。假设电源电压380V保持不变，电动机线圈电阻为1Ω，不考虑电动机各处摩擦。当电动机将540kg重物匀速提升16m的过程中，电路中的电流为20A，动滑轮的机械效率为80%（g=10N／kg）。则：
（1）电动机所施加的拉力F做的功是多少？
（2）电动机所施加的拉力F是多少？
（3）电动机线圈电阻的发热功率是多少？
（4）试从能量转化和守恒的角度，求电动机提升重物所用的时间。
题型：计算题  难度：中档

答案

解：
（1）拉力做的有用功 W有用=Gh=mgh=540kg×10N/kg×16m=8.64×104J，拉力所做的功 W = W有用/η=8.64×104J /80%=1.08×105J
（2）拉力为 因为W =Fs，F= W/s= W/2h =1.08×105J/16m×2=3375N
（3）电动机线圈电阻的发热功率 P热=I2R=(20A)2×1Ω=400W
（4）因能量守恒，电动机的拉力做功的功率为：P = P总 - P热=20A×380V -400W =7.2×103W 
又因为：P=W/t 所以电动机提升货物所用的时间：t = W/P =1.08×105J /7.2×103W =15s。

据专家权威分析，试题“图是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。假设电源电压380V..”主要考查你对  功的计算，功的计算公式的应用，电功率的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算功的计算公式的应用电功率的计算

考点名称：功的计算

  • 功的计算公式：
    功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。

    单位：
    国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

  • 在利用该公式进行计算时的注意点：
    (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；

    (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；

    (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。

考点名称：功的计算公式的应用

  • 应用:
    利用功的计算公式加计算：F或S，F=W/s，s=W/F。

  • 转换思想求功的大小 ：
    “转换思想方法”求功的大小。公式W=Fs中的s 必须是在力的方向通过的距离，而且F的大小一直保持不变，能运用功的公式求解，当作用在物体上的力的大小总在发生改变，则在求解功的时候注意不能直接利用公式W=Fs，应转换思想。如：平放在地上的一根均匀木料，现用一总垂直木料方向的力将它抬到竖直为止，则至少要做多少功?由于抬木料的力的大小、方向总在发生改变，而且木料通过的距离也不完全在力的方向上，故无法直接应用公式求解。我们根据功的原理可知：使用任何机械都不省功，则对物体所做的功等效于将物体重心提高所做的功，即可求解。
    例：小明同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做功(   )

    A．200JB．300J C．400JD．500J

    解析：本题中由于不计绳重和摩擦，属于理想机械，可使用功的原理进行求解。人站在M处时，绳长3m，当人走到N处时，此时的绳长由勾股定理可知为5m，也就是说人从M点走到N点拉下的长度为2m，即物体上升的高度h=2m。小明对绳做功至少是克服物重G所做的功，即W=Gh=100N×2m=200J。
    答案：A

考点名称：电功率的计算

  • 电功率的计算公式：
    1. 定义式：P=W/t

    2. 常用公式：P=W/t=UIt/t=UI，即P=UI

  • 并、串联电路的总功率：
    1．并联电路的总功率
    因为P1=I1U，P2=I2U
    P=IU=（I1+I2）U=I1U+I2U，所以P=P1+P2
    即并联电路的总功率等于各并联用电器的电功率之和。
    并联电路电功率的分配：
    因为P1=I1U，P2=I2U，
    所以
    又因为，所以
    即并联电路中，电功率的分配跟电阻成反比。

    2. 串联电路的总功率
    因为P1=I1U，P2=I2U
    P=IU=（I1+I2）U=I1U+I2U，所以P=P1+P2
    即串联电路中总功率等于各串联电器的电功率之和。
    串联电路电功率的分配：
    因为P1=I1U，P2=I2U
    所以
    又因为，所以

  • 灯泡铭牌问题
      “铭牌问题”是电功率知识与实际生活相结合的热点问题，做这类题目时，首先要读懂用电器的“铭牌”。
    如图：灯泡上的铭牌。“PZ”是“普通照明灯泡”中 “普”和“照”的汉语拼音的第一个字母，表示灯泡的型号。另外可知：U额=220V，P额=25W。

    例：甲、乙两灯泡分别标有“220V 40W”和 “110V 40W”字样，将它们串联起来接入220V电路中，比较两灯的亮度，则(  )
    A．甲灯亮B．乙灯亮 C．一样亮D．无法判断

    解析：灯的亮度决定于灯的实际功率，串联时电流相同，根据P=I2R，电阻大的实际功率大，灯更亮一些。根据有。，R乙=，所以，甲灯更亮一些。


    公式法计算电功率：
    1.
         这是电功率的定义式，此公式适用于各种用电器和电路。
    2. P=UI
         这是电功率的决定式，即电功率是由用电器两端的电压和通过它的电流之积来决定的。此公式适用于所有电路，它是“伏安法”测小灯泡电功率的理论依据。该公式表明，用电器的实际功率等于实际电压与实际电流的乘积。常常借助于用电器的铭牌用此公式来计算用电器的额定电流，进而计算用电器的电阻；当然这个公式的最大用处还是用来计算各类用电器实际消耗的电功率或电路的总功率。
http://www.00-edu.com/html/202005/75265.html十二生肖
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