Question

在計(jì)算電動(dòng)機(jī)工作時(shí)所消耗的電功率時(shí)，小杰和小施產(chǎn)生了不同意見(jiàn)。小杰利用公式P=IU計(jì)算電動(dòng)機(jī)所消耗的電功率，小施利用P=I²R來(lái)計(jì)算電動(dòng)機(jī)所消耗的電功率。

（已知：電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)兩端的電壓為U,通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流強(qiáng)度為I)

（1）請(qǐng)你判斷這兩位同學(xué)計(jì)算電動(dòng)機(jī)所消耗的電功率的方法是否正確，并說(shuō)明理由。

（2）求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)在時(shí)間t內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量。

（3）求電動(dòng)機(jī)在時(shí)間t內(nèi)所做的機(jī)械功。

 

Answer 1

【答案】

小杰正確，小施不正確。因?yàn)镻=I²R是線圈的發(fā)熱功率，而電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電能沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為熱能，所以利用P=I²R來(lái)計(jì)算電動(dòng)機(jī)所消耗的電功率是不正確的。

（2）Q=I²Rt

（3）W_機(jī)=W_電-Q="UIt-" I²Rt

【解析】

試題分析：（1）計(jì)算電動(dòng)機(jī)所消耗的電功率應(yīng)該利用公式P=UI來(lái)計(jì)算，U為電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，I為通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流;因?yàn)镻=I²R只是線圈的發(fā)熱功率，而電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)消耗的電能沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有一部分轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，所以利用P=I²R來(lái)計(jì)算電動(dòng)機(jī)所消耗的電功率是錯(cuò)誤的．

（2）已知通過(guò)的電流和工作時(shí)間以及線圈的電阻，根據(jù)焦耳定律計(jì)算就可．電動(dòng)機(jī)在時(shí)間t內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量Q=I²Rt

（3）電動(dòng)機(jī)在時(shí)間t內(nèi)所做的機(jī)械功等于電流做的總功減去線圈產(chǎn)生的熱量．電動(dòng)機(jī)在時(shí)間t內(nèi)所做的機(jī)械功W=W_電-Q=UIt-I²Rt

考點(diǎn)：電功率的計(jì)算；焦耳定律．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電功率和焦耳定律計(jì)算公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是知道公式P=I²R只適用于純電阻電路，也就是電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路．