Question

3．如图所示，为电动机提升重物的装置，电动机线圈r=2Ω，电动机两端电压为10V，电路中的电流为1A，物体A重10N，不计摩擦力，求：
（1）10s内，电动机线圈电阻上发出多少热量？
（2）10内，电动机消耗多少电能？
（3）10s内，电动机输出多少机械能？可以把重物A匀速提升多高？
（4）这台电动机的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据焦耳定律即可求出电动机线圈电阻R的发热量；
（2）根据E=UIt可求得电动机消耗的电能；
（3）电动机的输出的机械能等于电动机的输入能量与发热量的差值；
（4）根据效率公式可求得电动机的机械效率．

解答 解：（1）10s内电阻上产生的热量为：
Q=I²rt=1×2×10=20J；
（2）电动机消耗的电能为：
E=UIt=10×1×10=100J；
（2）10s内输出的机械能为：
E_出=E-Q=100-20=80J；
根据mgh=E_出可得：
h=$\frac{80}{10}$=8m；
（4）这台电动机的机械效率是：
η=$\frac{{E}_{出}}{E}$×100%=$\frac{80}{100}×100%$=80%；
答：（1）10s内，电动机线圈电阻上发出20J的热量；
（2）10内，电动机消耗100J的电能；
（3）10s内，电动机输出80J的机械能；可以把重物A匀速提升8m；
（4）这台电动机的机械效率是80%．

点评 本题考查电功及电热的计算；解题的关键明确电动机的输入功率、热功率和输出功率的计算方法，注意功率公式的正确应用．