某同学对一道习题的解答如下：有一台“220 V 100 W”的洗衣机，由于使用不当，造成电动机卡死，电动机由于温度升高而被烧坏。已知这台电动机内的线圈阻值为2 Ω，则这台洗衣机正常工作2 min消耗多少电能?电动机被卡死，2 min产生多少热量?

admin2017-05-19 9

问题某同学对一道习题的解答如下：
有一台“220 V 100 W”的洗衣机，由于使用不当，造成电动机卡死，电动机由于温度升高而被烧坏。已知这台电动机内的线圈阻值为2 Ω，则这台洗衣机正常工作2 min消耗多少电能?电动机被卡死，2 min产生多少热量?
解：因为I=

A)²×2 Ω×120 s≈50 J，Q==50 J。
答：这台洗衣机正常工作2 min消耗50 J的能量；电动机被卡死，2 min产生热量50 J。
问题：
(1)简述该习题旨在帮助学生巩固的知识点及其要点。
(2)指出该同学解答中的错误，并分析错误原因。
(3)针对作业的错误设计一个教学片段或思路．帮助学生掌握正确分析和解决此类问题的方法。

选项

答案(1)知识点：焦耳定律及其适用条件。 (2)该学生在计算电动机卡死时消耗的功率出错。错误的原因是该生没有理解焦耳定律的应用条件。 (3)教学片段：教师：同学们，我们一般用什么公式计算电流做的功? 学生：焦耳定律。教师：焦耳定律的表达式为Q=I²Rt或Q=Pt。大家知道焦耳定律的适用条件吗? 学生：焦耳定律只适用于纯电阻电路。教师：嗯，很好，那么这台洗衣机正常工作2 min消耗的电能怎么计算?用W=Pt=100 W×120 s呢，还是W=I²Rt=([*])2×2Ω×120 s? 学生：因为洗衣机工作时，电流做的功并不能全部转化为电能，绝大部分转化为机械能了，所以洗衣机消耗的电能只能用洗衣机的额定功率与时间的乘积计算。由于电动机正常工作时功率P=100 W，所以电流2 min做的功W=Pt=100 W×120 s=1．2×10⁴ J。教师：同学们理解得很准确，计算结果正确。教师：当洗衣机卡死时，它的功率还是额定功率吗? 学生：不是了。教师：洗衣机卡死后，电动机停止转动，此时电流做的功没有转化为机械能，而是全部转化为热能了。学生：电动机卡死后，变成了纯电阻电路，电路中的电流I=[*]=110 A，所以电动机2 min可产生的热量Q=I²Rt=(110 A)²×2Ω×120 s≈2．9×10⁶J。教师：很好，只有纯电阻电路才能应用焦耳定律，因而，分清楚物理公式的适用条件是计算的关键。

解析

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