2024中考一轮复习物理-第十八讲-电动机-解析版.docxVIP

第十八讲--电动机

一、思维导图

题型1

题型1概念辨析题型2电动机的计算

题型3电动机卡住的情况分析题型4电动机输出功率的相关计算

题型5化学能与电能的相关计算题型6电动机相关推理证明

三、知识梳理

1.电动机模型

我们可以将其看作是一个没有电阻但两端有一定的电压U的线圈M（理想的电机）与一个电阻R串联，如图所示．从能量转化的角度看，电动机主要是通过线圈M把电能转化为机械能，还有一部分在电阻R中产生的形式散失。

2.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较

纯电阻电路

非纯电阻电路

举例

白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅

电动机、电解槽

能量转化情况

具体能量转化模型

输入电能：

输入电能：

W电=UIt

P电=UI

电动机

输出机械能：

W机=W电—Q=UIt-I2Rt

P机=P电—P热=UI-I2R

电动机发热：

Q=I2Rt

P热=I2R

电功和电热的关系

W=Q

即UIt=I2Rt

W=Q+E其他

UIt=I2Rt+E其他

电功率和热功率的关系

P=P热

即UI=I2R

P=P热+P其他

即UI=I2R+P其他

欧姆定律是否成立

欧姆定律成立

欧姆定律不成立

说明

W=UIt、P电=UI适用于任何电路计算电功和电功率

Q=I2Rt、P热=I2R适用于任意电路计算电热和热功率

只有纯电阻电路满足W=Q,P电=P热；

非纯电阻电路WQ,P电P热

3.电动机相关公式

（U为电动机两端的电压，I为流过电动机的电流，R电动机的内阻，t电动机工作的时间）

（1）电动机工作时将输入的电能绝大部分转化为机械能，但还有一部分转化为热能，属于非纯电阻，因此计算时要注意含电阻的公式不能随便用。

（2）公式：基本公式：P=UI，W=UIt。

推导式，在纯电阻电路中，电功和电热公式通用；电功率和电热功率公式通用：P=UI=I2R=U2/R；W=Pt=UIt=I2Rt=（U2/R）t。

在非纯电阻电路中，电热Q=I2Rt，电热功率：P热=I2R。

（3）在计算电动机电路可用以下公式：

①电动机不转动时：无机械能输出，电能全部转化为内能，不转的时候是用来求线圈内阻r。所以W电=Q；P电=P热=I2R

②电动机正常工作时：

a.电流做功是所消耗的总能量W电=UIt；电流做功的功率P电=UI；

b.工作时所产生的热能Q=W热=I2Rt；其发热功率P热=I2R；

c.所转化的机械能W机＝W总-W热＝UIt-I2Rt；转化的机械能功率P机=P总-P热＝UI-I2R。

【能力拓展】

若机械能做功，如电机将物体升高，电动机的机械功率P有＝Gh/t=Fs/t=Fv

4.纯电阻电路与非纯电阻电路区分方法：

(1)从元器件角度识别

日常生活中的电热毯、电烙铁、白炽灯、电炉子、电饭锅、电熨斗、转子被卡住的电动机等元器件都属于纯电阻，含这些元件的电路称纯电阻电路。电动机、电风扇、电吹风、电冰箱、电视机、电解槽、电脑、电磁炉、蓄电池(充电)等元器件在工作时都属于非纯电阻，含这些元件的电路称非纯电阻电路。它们在电路中的符号如下：

①纯电阻：

②非纯电阻

考点分析：

①常见的纯电阻电路:白炽灯、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电热毯、电炉等

常见的非纯电阻电路:电动机、电风扇、电冰箱、洗衣机等

②所谓纯电阻电路指的是工作时将电能全部转化为内能的电路。电动机属于典型的非纯电阻电路，电动机工作时将电能主要转化为机械能，少量转化为内能。

(2)从能量转化角度识别

①纯电阻电路：电能全部转化为内能

②非纯电阻电路：电能转化为内能和其它形式能。其中：内能应只占少部分。

对于含电动机的电路，其它形式能为机械能；对于含电解槽的电路，其它形式能为化学能。

四、题型分类

题型1概念辨析

1.电功率的表达式有三个，P=UI、P=I2R、P=U2/R，对这三个表达式的认识正确的是（）

A．P=UI适合于纯电阻电路电功率的计算，对于非纯电阻电路不适用

B．P=I2R适合于一切电路的热功率的计算

C．P=U2/R适合于一切电路电功率和热功率的计算

D．三个公式各自的适用条件与电路的连接方式有关

【答案】B

【解析】A、电路分为纯电阻电路和非纯电阻电路，求解电功率时，公式P=IU对这两种电路都适用，故A错误；

B、P=I2R适用于任何电路的热功率的计算，故B正确；

C、P=U2/R只适用于纯电阻电路的电功率和热功率的计算，故C错误；

D、P=UI、P=I2R、P=U2/R的适用条件与电路的连接方式无关，故D错误。故选：B。

2.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是()