Question

17．有一臺直流電動(dòng)機(jī)，在220V的電壓下工作，電流為35A．用它勻速提升質(zhì)量為1400kg的貨物，在2s內(nèi)貨物被提升1m．
（1）設(shè)電動(dòng)機(jī)輸出的能量全部用來提升貨物，那么在這2s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱能為多少（不計(jì)摩擦）？
（2）這臺電動(dòng)機(jī)的效率為多大？
（3）這臺電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為多大？

Answer 1

分析 根據(jù)題意電動(dòng)機(jī)對貨物做做的功等于物體的重量與物體升高的高度之積，根據(jù)W_總=UIt求出電動(dòng)機(jī)消耗的總功，進(jìn)而求出線圈產(chǎn)生的熱能，電動(dòng)機(jī)做的有用功除以所做的總功即為電動(dòng)機(jī)的功率，根據(jù)根據(jù)Q=I²rt求解內(nèi)阻．

解答 解：（1）已知：G=F=mg=1400kg×10N/kg=14000N，h=s=1m，
那么電動(dòng)機(jī)對貨物做的功為：W=Gh=Fs=14000N×1m=14000J．
電動(dòng)機(jī)消耗的總功為：W_總=UIt=220V×35A×2s=15400J，
所以電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱能為：Q=W_總-W=15400-14000=1400J
（2）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為：η=$\frac{W}{{W}_{總}}=\frac{14000}{15400}$=90.91%，
（3）根據(jù)Q=I²rt得電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為：r=$\frac{1400}{3{5}^{2}×2}=0.57Ω$
答：（1）在這2s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱能為1400J；
（2）這臺電動(dòng)機(jī)的效率為90.91%；
（3）這臺電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為0.57Ω．

點(diǎn)評 本題考查了功和機(jī)械效率的計(jì)算及能量的轉(zhuǎn)化，知道電動(dòng)機(jī)不是純電阻電路，歐姆定律不適用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．