初三物理专项练习卷（电动机）
班级： 姓名：__________________
【历年真题】
(18年)小金对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机，测得它的内阻为1.5Ω。为测量电动机工作时的电流，利用身边现有器材，设计了如图所示的电路（符号表示数值可读的变阻器）。已知电源电压为12V，当变阻器的阻值为6Ω时，电压表的读数为3V。计算此时：
（1）通过电动机的电流。
（2）电动机消耗的电功率。
（17年）如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。开始小金先抓住转轴合上开关，观察小灯泡的亮度；接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化（已知：小灯泡的电阻为R，电动机线圈电阻为r，电源电压为U）。请回答：
(1)在电动机未转动时，t时间内电流在电路中产生的热量为 （表达式）
(2)在电动机转动时，电流所做的功________电流在电路中产生的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
(3)小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小金的判断正确吗？并根据学过后知识给以解释。
（16年）如图为某型号玩具电动机的工作电路图。电动机铭牌上标有“6V，6W，线圈电阻2Ω”字样。当开关闭合的瞬间，电动机尚未转动，此时通过电动机的电流称为启动电流。为了保护电动机，启动电流不得超过2A。求：
（1）启动时，变阻箱R的阻值至少多大？
（2）当电动机启动后，再次调节变阻箱R，使电动机进入正常工作状态。此时R消耗的电功率为多大？
（15年）某同学根据如图所示电路进行实验：先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数；后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。数据记录如下：
U（V）
I（A）
W（J）
Q（J）
不转动
0.2
0.2
W1
Q1
转动
3.0
1.2
W2
Q2
利用上表数据计算和分析：
（1）电动机不转动时，通电10s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1 。
（2）电动机转动时，通电10s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2。
（3）试比较W1和Q1的大小关系以及 W2和Q2的大小关系，并分析其原因。
（14年）加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ）
A．P B． C． D．
【要点梳理】
【变式训练】
1. 如图所示，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知R是阻值为4Ω的定值电阻，下列结论正确的是（ ）
A．电动机的工作原理是电磁感应
B．电动机电能只转化为机械能
C．电阻R两端的电压为6V
D．电阻R消耗的电功率为4W
2.加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机的工作效率是（ ）
A．U2/r B．P2r/U2 C．P- P2r/U2 D．1-Pr/U2
3. 某通电直导体在磁场中受力作用的情况如图甲所示，则在下列A、B、C、D四图中通电直导体在磁场中受力作用的方向跟它相同的是( )
4. 电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机M线圈的电阻相同，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2；经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生的热量为Q1；电流通过电动机M做功为W2，产生的热量为Q2，则有（ ）
A．U1=U2，Q1＜Q2 B．W1＜W2，Q1=Q2
C．W1＜W2，Q1＜Q2 D．U1＞U2，Q1=Q2
5. 加在某台电动机上的电压是U（V），电动机消耗的电功率为P（W），电动机线圈的电阻为R（Ω），则电动机线圈上消耗的热功率为 。
6. 电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。若一台玩具电动机接在6V的电源两端，使其正常转动时，通过电动机中的电流为0.3A；短暂地卡住电动机转轴，使其不能转动，通过电动机中的电流为3A。则这台电动机线圈的电阻为 Ω，正常转动时的效率是 。
7. 一个实验用的电动机与电流表串联后接在6V直流电源上。闭合开关后电动机并没转动，这时电流表的读数为3A。检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了，排除故障后，让电动机带动抽水机转动，这时电流表的读数为1A，由此可以算出，此时电动机做机械功的功率为 W，电动机线圈电阻为 Ω。
8. 如图所示，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知电动机M的线圈电阻为1Ω，R是阻值为4Ω的定值电阻，求：
电动机消耗的功率。
电动机的效率。
如图所示，M为一个“8V，8W”的电动机，电源电压恒定为10V，闭合开关S后，调节滑动变阻器至电动机恰好正常工作，此时，整个电路消耗的电能有60%转化为机械能。问：
此时，滑动变阻器接入电路的电阻R是多少欧？电动机的线圈电阻r是多少欧？
若电动机消耗的电能有50%转化成内能，则此时电动机线圈电阻r’ 为多少欧？
某简易电吹风简化电路如图所示，其主要技术参数如下表，在家庭电路使用中：额定电压220V、额定功率为：热风时990W、冷风时110W问：
当电吹风吹冷风时，通过电动机的电流多大？若电动机电阻R1为1Ω，则40s内电流通过电
动机产生的热量是多少焦？
当电吹风吹热风时，电热丝R2的电功率是多少瓦？电热丝R2的电阻值是多少欧？
11. 某工地用电动起重机吊起重物，重物的质量m=400kg，电源提供的电压U=220V，不计一切摩擦。当电动起重机以v=0.lm/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=2A (g取l0N/kg)
(1)电动机线圈的电阻R是多少？
(2)电动机匀速提升质量m’ = 200kg的重物，电动机的输入功率不变，提升速度是多少？
12. 小华准备参加玩具赛车比赛，他使用的电池电压为U恒定不变，他先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，闭合开关后读出电流表的读数I卡；然后放手，当电动机正常转动时，又读出电流表的读数为I ，试写出该电动机的线圈电阻为 ，并推导出该电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为
13. 如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r=1Ω，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20N。忽略一切摩擦，求： （1）电动机线圈电阻消耗的热功率为多少？ （2）电动机输入功率和输出功率各是多少？ （3）10s内电动机可以把重物匀速提升多高？ （4）这台电动机的机械效率是多少？
初三物理专项练习卷（电动机）
参考答案
班级： 姓名：_____________
【历年真题】
（18年）小金对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机，测得它的内阻为1.5Ω。为测量电动机工作时的电流，利用身边现有器材，设计了如图所示的电路（符号表示数值可读的变阻器）。已知电源电压为12V，当变阻器的阻值为6Ω时，电压表的读数为3V。计算此时：
（1）通过电动机的电流。
（2）电动机消耗的电功率。
【答案】(1)1.5A (2)4.5W
【考点】欧姆定律的应用 电功率的计算
【解析】（1）I====1.5A
（2）P=UI=3V×1.5A=4.5W
（17年）如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。开始小金先抓住转轴合上开关，观察小灯泡的亮度；接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化（已知：小灯泡的电阻为R，电动机线圈电阻为r，电源电压为U）。请回答：
(1)在电动机未转动时，t时间内电流在电路中产生的热量为 （表达式）
(2)在电动机转动时，电流所做的功________电流在电路中产生的热
量（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
(3)小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小金的判断正确
吗？并根据学过后知识给以解释。
答案：（1）在电动机未转动时，该电路为两个电阻串联的电路，根据焦耳定律的公式写出表达式；
（2）（3）在电动机转动时，消耗的电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能．
【解答】解：（1）在电动机未转动时，该电路为两个电阻串联的电路，则此时电路中的电流为：I=；
根据焦耳定律可知，t时间内电流在电路中产生的热量即电流所做的功为：
W=Q=UIt=Ut=；
（2）在电动机转动时，电流所做的功主要有两个利用：一个是转化为电动机的机械能，另一个是转化为灯泡和电动机的内能；故电流在电路中产生的热量要小于电流所做的功；
（3）电动机转动后，电动机会消耗一部分能量，使得电功转化而成的内能减小，故灯泡的亮度会变暗，所以小金的判断时错误的．
（16年）如图为某型号玩具电动机的工作电路图。电动机铭牌上标有“6V，6W，线圈电阻2Ω”字样。当开关闭合的瞬间，电动机尚未转动，此时通过电动机的电流称为启动电流。为了保护电动机，启动电流不得超过2A。求：
（1）启动时，变阻箱R的阻值至少多大？
（2）当电动机启动后，再次调节变阻箱R，使电动机
进入正常工作状态。此时R消耗的电功率为多大？
答案：（1）4Ω（2）6W
解析：（1）启动时，电动机尚未转动，没有对外输出机械能，因此此时电路为纯电阻电路，线圈电阻和电阻箱串联，R总=R线+R，由欧姆定律可知，I总=U总/R总=U总/(R线+R)=12V/(2Ω+R)≤2A，解得R≥4Ω。答：启动时，变阻箱R的阻值至少4Ω。? （2）电动机进入正常工作状态，对外输出机械能，此时电路为非纯电阻电路。因为电动机正常工作，所以此时电动机两端电压为6V，消耗的电功率为6W,因此通过电动机的电流I=P/U=6W/6V=1A，即为通过变阻箱R的电流。根据串联电路电压的特点，变阻箱R两端的电压UR=U总-U额=12V-6V=6V，因此此时变阻箱R消耗的功率PR=UR×I=6V×1A=6W。答：当电动机启动后，再次调节变阻箱R，使电动机进入正常工作状态，此时R消耗的电功率为6W。?
（15年）某同学根据如图所示电路进行实验：先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数；后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。数据记录如下：
U（V）
I（A）
W（J）
Q（J）
不转动
0.2
0.2
W1
Q1
转动
3.0
1.2
W2
Q2
利用上表数据计算和分析：
（1）电动机不转动时，通电10s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1 。
（2）电动机转动时，通电10s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2。
（3）试比较W1和Q1的大小关系以及 W2和Q2的大小关系，并分析其原因。
答案：（1）0.4J；0.4J（2）36J；14.4J（3）略。
（14年）加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率为（ C ）
A．P B． C． D．
【要点梳理】
【变式训练】
1. 如图所示，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知R是阻值为4Ω的定值电阻，下列结论正确的是（ D ）
A．电动机的工作原理是电磁感应
B．电动机电能只转化为机械能
C．电阻R两端的电压为6V
D．电阻R消耗的电功率为4W
2.加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机的工作效率是（ D ）
A．U2/r B．P2r/U2 C．P- P2r/U2 D．1-Pr/U2
3. 某通电直导体在磁场中受力作用的情况如图甲所示，则在下列A、B、C、D四图中通电直导体在磁场中受力作用的方向跟它相同的是( C )
4. 电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机M线圈的电阻相同，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2；经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生的热量为Q1；电流通过电动机M做功为W2，产生的热量为Q2，则有（ B ）
A．U1=U2，Q1＜Q2 B．W1＜W2，Q1=Q2
C．W1＜W2，Q1＜Q2 D．U1＞U2，Q1=Q2
5. 加在某台电动机上的电压是U（V），电动机消耗的电功率为P（W），电动机线圈的电阻为R（Ω），则电动机线圈上消耗的热功率为 (P/U)2R 。
6. 电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。若一台玩具电动机接在6V的电源两端，使其正常转动时，通过电动机中的电流为0.3A；短暂地卡住电动机转轴，使其不能转动，通过电动机中的电流为3A。则这台电动机线圈的电阻为 2 Ω，正常转动时的效率是 90% 。
7. 一个实验用的电动机与电流表串联后接在6V直流电源上。闭合开关后电动机并没转动，这时电流表的读数为3A。检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了，排除故障后，让电动机带动抽水机转动，这时电流表的读数为1A，由此可以算出，此时电动机做机械功的功率为 4 W，电动机线圈电阻为 2 Ω。
8. 如图所示，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知电动机M的线圈电阻为1Ω，R是阻值为4Ω的定值电阻，求：
电动机消耗的功率。
电动机的效率。
答案：(1)1A
(2)83.3%
如图所示，M为一个“8V，8W”的电动机，电源电压恒定为10V，闭合开关S后，调节滑动变阻器 至电动机恰好正常工作，此时，整个电路消耗的电能有60%转化为机械能。问：
此时，滑动变阻器接入电路的电阻R是多少欧？电动机的线圈电阻r是多少欧？
若电动机消耗的电能有50%转化成内能，则此时电动机线圈电阻r’ 为多少欧？
答案：(1)2欧；2欧
(2)4欧
某简易电吹风简化电路如图所示，其主要技术参数如下表，在家庭电路使用中：额定电压220V、额定功率为：热风时990W、冷风时110W问：
当电吹风吹冷风时，通过电动机的电流多大？若电动机电阻R1为1Ω，则40s内电流通过电
动机产生的热量是多少焦？
当电吹风吹热风时，电热丝R2的电功率是多少瓦？电热丝R2的电阻值是多少欧？
答案：(1)0.5A 10J
(2)880W 55欧
11. 某工地用电动起重机吊起重物，重物的质量m=400kg，电源提供的电压U=220V，不计一切摩擦。当电动起重机以v=0.lm/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=2A (g取l0N/kg)
(1)电动机线圈的电阻R是多少？
(2)电动机匀速提升质量m’ = 200kg的重物，电动机的输入功率不变，提升速度是多少？
答案：(1)10欧
(2)0.2m/s
12. 小华准备参加玩具赛车比赛，他使用的电池电压为U恒定不变，他先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，闭合开关后读出电流表的读数I卡；然后放手，当电动机正常转动时，又读出电流表的读数为I ，试写出该电动机的线圈电阻为 U/I卡 ，并推导出该电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为
13. 如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r=1Ω，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20N。忽略一切摩擦，求： （1）电动机线圈电阻消耗的热功率为多少？ （2）电动机输入功率和输出功率各是多少？ （3）10s内电动机可以把重物匀速提升多高？ （4）这台电动机的机械效率是多少？
答案：（1）1W
（2）5W 4W
（3）2m
（4）80%
