Question

【题目】如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r＝1 Ω，电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N。忽略一切摩擦，求：

（1）电动机线圈电阻消耗的热功率为多少？

（2）电动机输入功率和输出功率各是多少？

（3）10 s内电动机可以把重物匀速提升多高？

（4）这台电动机的机械效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）1 W （2）5 W；4 W （3）2 m （4）80%

【解析】电动机工作时，其电路为非纯电阻电路，它从电源获取的功率一部分转化为线圈的热功率，另一部分转化为电动机的机械功率。

（1）电动机线圈上消耗的热功率为

P热＝I2r＝1 W

（2）电动机的输入功率就是电流通过电动机做功的功率，即

P入＝UI＝5×1 W＝5 W

电动机的输出功率就是电动机对外做机械功的功率，根据P入＝P出＋P热

得P出＝P入－P热＝5 W－1 W＝4 W

（3）设物体A的重力为G，t＝10s内物体上升的高度为h，根据能量守恒定律得P出t＝Gh

h＝＝m＝2 m

（4）这台电动机的机械效率为

η＝×100%＝×100%＝80%