全章高频考点专训
专训3 非纯电阻电路电热的计算
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1.【中考?威海】某商厦每层楼高3 m,小明看到工作人员将360 kg的货物在一楼放入载货电梯内,闭合开关,仅用25 s的时间,便将货物运到六楼。小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣,
他通过查阅资料了解到该载货
电梯的结构及工作电路如图所示。
电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的,电动机线圈电阻为2.4 Ω,电梯厢(含动滑轮)的质量为140 kg,提升上述货物时电流表的示数为20 A,不计钢丝绳的重力和一切摩擦,g取10 N/kg,请解答下列问题。
(1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大?
(2)电梯工作时消耗的总电能是多少?
解:电梯工作时电路消耗的总电能
W=UIt=220 V×20 A×25 s=1.1×105 J。
(3)电动机工作时的效率多大?
2.电动自行车越来越受到人们的青睐,不少人用电动自行车替代了摩托车。使用电动自行车前要先对车上的蓄电池充电,骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力。下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数。
最高车速
≤30 km/h
一次充电连续
行驶里程
50 km
蓄电池工作电压
36 V
充电时间
8 h
一次充电耗电量
0.6 kW·h
电动机效率
75%
质量
40 kg
最大骑行噪声
≤62 dB
若质量是60 kg的人骑电动自行车在水平路面上以6 m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,g取10 N/kg,求:
(1)行驶10 min,电动机对自行车做的功。
解:电动自行车在水平路面上匀速行驶,电动自行车受到的牵引力F=f=0.02G=0.02 mg=0.02×(60 kg+40 kg)×10 N/kg=20 N,
行驶距离s=vt=6 m/s×10×60 s=3 600 m,
电动机对自行车做的有用功W有=Fs=20 N×3 600 m=7.2×104 J。
(2)通过电动机线圈的电流。
3.【中考?绵阳】小华家距离变压器2 km,在变压器与小华家之间的两条输电线,每条输电线每千米的电阻为0.5 Ω,即0.5 Ω/km,变压器加在输电线两端的电压是220 V。在某一时间段,整个线路只有小华家一台额定电压为220 V、额定功率为2 420 W的电热水器工作。不考虑温度变化对电热水器电阻的影响。求:
(1)输电线中电流的大小。
(2)热水器的实际电功率。
解:热水器的实际电功率P实=I2R=
(10 A)2×20 Ω=2 000 W。