2011年中考物理专题导航讲练系列――电能没有完全转化为内能的问题

例1．一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V，线圈内阻为2Ω，线圈中电流为10 A，则这台电动机正常工作10s消耗的电能为多少?

【思路点拨】本题容易错解为：W=I²Rt =(10 A)²×2Ω ×10s=2000 J。而题目中要求计算电动机正常工作10 s消耗的电能，由于该电路不是将电能全部转化为热能，在计算电功时不能用W=I²Rt计算，只能用W=UIt计算（w=I²Rt只是计算了电热，这只是消耗电能的一部分）。故正确解法应该为：W=UIt=380 V×lO A×10s=3.8×10⁴J。

答案：3.8×10⁴J

例2．有一台“220 V，1OO W'’的洗衣机，由于使用不当，造成电动机卡死，电动机由于温度升高而被烧坏，已知这台电动机内的线圈阻值为2 欧，则这台洗衣机正常工作2 min消耗多少电能?电动机被卡死时，2 min产生多少热量?

  【思路点拨】

 由于电动机正常工作功率P=100 W，

所以电流2 min做的功 ：W=Pt=1O0 W x120 s=l. 2 ×l0⁴ J.

电动机卡死后，电能全部转化为机械能，电路中的电流：I=U/R=220V/2Ω=110A

所以可产生热量Q=I²Rt=(llO A)² x2 Ω x 120 s=2.9 xl0⁶ J.

答案 ： 1．2 x 10⁴ J；2．9 x 10⁶ J

【规律总结】

    公式W=UIt是普遍适用的公式，而w=I²Rt，W=（U²/R）t只适用在电能完全转化成热能的情况。如果电路中还包含有电动机、电解槽等用电器，这时电能除部分转化为热能外，还要转化为机械能、化学能等，这时电功只能用W=UIt计算，而不能用W=I²Rt，W=（U²/R）t计算了。

拓展演练

1.一台电动机正常工作时线圈两端电压为220 V，线圈内阻为2Ω，它正常工作1 min消耗的电能为66 000 J，求通过电动机线圈内的电流。

答案：I=5A

2．有一额定电压为6V的电动机通电后，当其自由转动时，用电流表测得其工作电流为0.6A，若用手捏着转头不让其转动，测得其电流为2A，则该电动机的机械效率为（  D  ）

A．91%            B．9%            C．30%                D．70%

3． 如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看．它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A。问：

（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少，