第1講電功和電熱2素養(yǎng)專項提升蘇科版九年級下專項2關(guān)于電動機(jī)和電磁爐的綜合應(yīng)用綜合1電流通過電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量1．【2023·揚州模擬】空氣炸鍋可以不用或少用油制作炸制食品，實際就是利用電風(fēng)扇將電熱管產(chǎn)生的熱量吹向食品進(jìn)行加熱，形象一點就是在鍋里放了一臺吹風(fēng)機(jī)，用熱風(fēng)吹食物，其內(nèi)部電路原理如圖所示，相關(guān)參數(shù)如表.求：額定電壓220V電源頻率50Hz熱風(fēng)功率1210W冷風(fēng)功率110W(1)熱風(fēng)加熱時電路中的總電流．(2)正常工作時電熱管R的電阻．(3)圖中電動機(jī)線圈電阻為10Ω，1min內(nèi)電流通過電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量．2．某同學(xué)根據(jù)如圖所示的電路進(jìn)行實驗：先用夾子夾住電動機(jī)轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動，閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器滑片，記下電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)，然后松開夾子，使電動機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，移動滑動變阻器滑片，記下電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)．?dāng)?shù)據(jù)記錄如下：物理量U/VI/AW/JQ/J不轉(zhuǎn)動時0.20.2W1Q1轉(zhuǎn)動時3.01.2W2Q2利用上表數(shù)據(jù)計算和分析：

(1)電動機(jī)不轉(zhuǎn)動時，通電10s，電流對電動機(jī)所做的電功W1和所產(chǎn)生的熱量Q1.(2)電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，通電10s，電流對電動機(jī)所做的電功W2和所產(chǎn)生的熱量Q2.【解】電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，通電10s，電流對電動機(jī)所做的電功W2＝U2I2t2＝3.0V×1.2A×10s＝36J，電流所產(chǎn)生的熱量

Q2＝I22rt2＝(1.2A)2×1Ω×10s＝14.4J.(3)試比較W1和Q1的大小關(guān)系以及W2和Q2的大小關(guān)系，并分析其原因．【解】比較發(fā)現(xiàn)：W1＝Q1，W2>Q2.電動機(jī)不轉(zhuǎn)動時電路屬于純電阻電路，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以W1＝Q1；電動機(jī)轉(zhuǎn)動時電路屬于非純電阻電路，電能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以W2＞Q2.3．某校初三同學(xué)為傷殘軍人王爺爺買了一輛電動輪椅，同學(xué)們對這輛輪椅的工作原理產(chǎn)生了興趣．他們對照說明書的電路原理圖(如圖所示)了解到，操縱桿可操縱雙刀雙擲開關(guān)S以及滑動變阻器R1的滑片P.綜合2

運用公式P＝UI求電動機(jī)的電功率前推操縱桿時，輪椅前進(jìn)；再向前推時，快速前進(jìn)；后拉操縱桿時，輪椅慢慢后退．又知蓄電池的電壓U＝24V(保持不變)，定值電阻R2＝10Ω，電動機(jī)的額定功率P0＝72W，額定電壓U0＝24V.(1)從原理圖可知，當(dāng)開關(guān)S接到哪兩個接線柱時輪椅前進(jìn)？【解】輪椅前進(jìn)時，可以通過控制電流的大小而控制速度的大小，應(yīng)在電路中接入滑動變阻器，所以此時應(yīng)將開關(guān)S接到3、4兩個接線柱．(2)當(dāng)輪椅后退時，電流表示數(shù)I＝0.8A，此時電動機(jī)的實際功率為多少？【解】當(dāng)輪椅后退時開關(guān)接1、2接線柱，R2與電動機(jī)串聯(lián)，電阻R2兩端的電壓U2＝IR2＝0.8A×10Ω＝8V，電動機(jī)兩端的電壓U電＝U－U2＝24V－8V＝16V，電動機(jī)的實際功率P實＝U電I＝16V×0.8A＝12.8W.(3)當(dāng)電動機(jī)以額定功率工作時，電動機(jī)線圈電阻損耗的功率為18W，此時輪椅受到的阻力為36N，則輪椅勻速前進(jìn)的速度為多大？4．【2023·宜昌】如圖甲為一只家用電吹風(fēng)，它內(nèi)部有一根電熱絲和一個產(chǎn)生強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)扇．(1)小麗給家里的貓咪洗完澡，用電吹風(fēng)幫貓咪吹干毛發(fā)后，發(fā)現(xiàn)原本干凈的電吹風(fēng)尾部吸附了不少毛發(fā)，造成這一現(xiàn)象的物理原理是__________________________．流體的流速越大，壓強(qiáng)越小

(2)如圖乙為電吹風(fēng)的內(nèi)部電路簡圖，通過開關(guān)S1和S2實現(xiàn)冷風(fēng)和熱風(fēng)兩擋功能，電熱絲應(yīng)該接在圖中________(填“A”或“B”)位置．B【點撥】由圖乙可知，開關(guān)S1在干路上，S2控制B，無論是吹冷風(fēng)還是吹熱風(fēng)，電動機(jī)均需工作，因此開關(guān)S1控制電動機(jī)和電熱絲，S2控制電熱絲，則A處應(yīng)該接電動機(jī)，B處應(yīng)該接電熱絲．(3)該電吹風(fēng)的部分參數(shù)如表格所示，電吹風(fēng)正常工作時，通過風(fēng)扇的電流是多少(保留兩位小數(shù))？電熱絲的電阻及其1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？額定電壓220V熱風(fēng)功率1250W冷風(fēng)功率40W5．如圖所示，A為電解槽，M為電動機(jī)，N為電爐子，恒定電壓U＝12V，電解槽內(nèi)阻RA＝2Ω.當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開時，電流表示數(shù)為6A；當(dāng)S2閉合，S1、S3斷開時，電流表示數(shù)為5A，且電動機(jī)輸出功率為35W；當(dāng)S3閉合，S1、S2斷開時，電流表示數(shù)為4A．求：

(1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率各多大？(2)電動機(jī)的內(nèi)阻是多少？(3)在電解槽工作時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少？【解】當(dāng)S3閉合，S1、S2斷開時，僅電解槽工作，電解槽消耗的電功率PA＝UIA＝12V×4A＝48W，電解槽的發(fā)熱功率P熱′＝IA2RA＝(4A)2×2Ω＝32W，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率P化學(xué)＝PA－P熱′＝48W－32W＝16W.6．某品牌電磁爐銘牌部分參數(shù)如圖所示，現(xiàn)將其接入220V電路中給鍋內(nèi)25℃的水加熱5min，鍋內(nèi)的水溫度升高到88℃，已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)．綜合5電磁爐的能量轉(zhuǎn)化額定電壓：220V額定功率：2100W電熱轉(zhuǎn)化效率：84%(1)求電磁爐在5min內(nèi)消耗的電能．【解】電磁爐5min內(nèi)消耗的電能W＝Pt＝2100W×5×60s＝6.3×105J.(2)假設(shè)電磁爐工作時產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，那么鍋內(nèi)水的質(zhì)量是多少千克？【解】水吸收的熱量Q＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×m×(88℃－25℃)．因為電磁爐產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，所以W×84%＝Q，即6.3×105J×84%＝4.2×103J/(kg·℃)×m×63℃，解得m＝2kg.7．如圖所示的是電磁爐的原理圖．爐子的內(nèi)部有一個金屬線圈，當(dāng)電流通過線圈時會產(chǎn)生磁場，這個變化的磁場又會引起電磁爐上面的鐵質(zhì)鍋底內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流(即渦流)，渦流使鍋體鐵分子高速無規(guī)則熱運動，分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生內(nèi)能，從而迅速使鍋體及食物的溫度升高．因此電磁爐煮食的熱源來自鍋具本身而不是電磁爐本身發(fā)熱傳導(dǎo)給鍋具．請問：(1)電磁爐與普通的電爐相比，誰的熱效率更高？為什么？【解】電磁爐的熱效率更高．理由：電磁爐是利用