Question

（2013?蘿崗區一模）請完成下列問題．
（1）在圖方框內補充電動機工作過程的能量流向圖（忽略摩擦）．
（2）電風扇在電源電壓為U的電路中工作時，電路中的電流為I，電動機的線圈電阻為R，則電風扇正常工作時間t內所消耗的電能W=

UIt

；電風扇工作的效率η=

U-IR

U

．

Answer 1

分析：（1）我們能判斷出電動機在工作時，消耗了那種形式的能，進而產生了那種形式的能是解決該題的關鍵；
（2）已知電壓、電流和時間，可利用公式W=UIt計算消耗的電能，再利用公式Q=I²Rt計算線圈產生的熱量，由此可以推出電能轉化為機械能的多少，最后利用公式η=

W機械

W

計算效率．

解答：解：（1）電動機在工作時，消耗電能，產生機械能和內能，且所產生的機械能應大于所產生的內能；故大箭頭指的是機械能；小箭頭指的是內能；

（2）∵消耗的電能為W=UIt，線圈產生的熱量為Q=I²Rt，
∴電能轉化為機械能的多少為W_機=W-Q=UIt-I²Rt=It（U-IR），
η═

W機械

W

=

It(U-IR)

UIt

=

U-IR

U

．
故答案為：（1）機械能（大箭頭指的方框），內能（小箭頭指的方框）；可見上表；（2）UIt；

U-IR

U

．

點評：解決此題的關鍵是，電動機不是純電阻，所以在選擇公式時要注意，計算熱量選擇公式Q=I²Rt，計算電能選擇公式W=UIt．