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初中物理

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    一辆电动自行车电动机的额定电压为48V,额定功率为240W,匀速行驶1km所用时间为2min、牵引力为24N,求:
    (1)这个过程中,牵引力所作的有用功是多少焦耳?
    (2)电动机正常工作时的电流是多少安培?
    (3)这个过程中,电能转化为机械能的效率是多少?
    本题信息:2012年呼伦贝尔物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “一辆电动自行车电动机的额定电压为48V,额定功率为240W,匀速行驶1km所用时间为2min、牵引力为24N,求:(1)这个过程中,牵引力所作的有用功是多少焦耳?(2...” 主要考查您对

有用功和额外功

电功或电能的计算

电功率与电压、电流的关系

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  • 有用功和额外功
  • 电功或电能的计算
  • 电功率与电压、电流的关系
有用功,额外功与总功:
名称 定义 符号 公式 实例
有用功 使用机械做功时对人们有用的功 W W有=Gh 从井中打水时提水所做的功
额外功 对人们没有用但又不得不做的功 W —— 从井中打水时提水桶和绳子所做的功
总功 有用功与额外功之和 W W=W+W 从井中打水时手的拉力所做的功

区分有用功和额外功:
    区分有用功与额外功的关键是看我们需要达到什么做功目的。在同一做功过程中,目的不同,功的性质就不一样。例如:用桶将水从水井中提出来,提水是我们需要的,而提桶是不需要,但又不得不做的功,故克服水重做的是有用功,而克服桶重做的是额外功;如果是一只桶掉入水井里,我们要将桶从井中提出来,则克服桶重做的是有用功,而克服桶中可能带出来的水的重力所做的功就是额外功了。

 计算有用功,额外功和总功的方法:
1. 总功的计算:
(1)定义法:W=Fs
(2)总功等于有用功和额外功之和,即W=W有用+W额外
(3)公式法:
2. 有用功的计算方法:
(1)定义法:W有用=Gh
(2)W有用=W-W额外
(3)公式法:
3. 额外功的计算方法:
(1)定义法:
(2)W额外=W-W有用
(3)公式法:


电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路):W=UIt,W=I2Rt,W=U2t/R,W=Pt,W=Uq。
电功计算:
1. W=UQ
电能也是一种能量,而这种能量的实施者就是电荷,电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者,每个电荷从A点到B点做的功就是电压,两者相乘就是AB的电功,就是消耗的电能

2. W=UIt
我们来看一下电功的含义,电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器,也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功,电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量,时间也有了,那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt

3. W=Pt
W电功、P电功率、t时间
像功的计算方法一样就是功率乘以时间,在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间,同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间

W=I2Rt (纯电阻电路)
电功率和电压、电流的关系:
电功率大小与电流成正比,与电压成正比。

探究电功率与电流、电压的关系:

1. 提出问题
:电功率的大小与哪些因素有关呢?

2. 猜想

①电功率大小与电流有关
②电功率大小与电压有关
③电功率大小与电阻有关

3. 设计和进行实验

方法:控制变量法
①保持I不变,探究P与U的关系
器材:两个灯泡(不同规格)、电源、开关、导线、电压表(两只)、滑动变阻器
电路图:


记录数据:


结论1:当电流相同时,用电器两端电压越大,功率越大

②保持U不变,探究P与I的关系
器材:两个灯泡(不同规格)、电源、开关、导线、电流表(两只)、滑动变阻器
电路图:

记录数据:

结论2:当电压相同时,用电器的电流越大,功率越大;

4. 归纳总结
:电功率大小与电流成正比,与电压成正比。


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