Question

16．電動(dòng)機(jī)額定電壓110V，額定功率2.2kw，線圈電阻為0.5Ω，求：
（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流為多大？
（2）1s時(shí)間內(nèi)線圈上產(chǎn)生的熱量為多少？
（3）1s內(nèi)轉(zhuǎn)化的機(jī)械能有多少？
（4）用此電動(dòng)機(jī)勻速提升質(zhì)量為100kg的物體時(shí)，物體上升的速度為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率的大小和電壓的大小可以求得電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流的大小；
（2）根據(jù)發(fā)熱的公式Q=I²Rt可以求得1s時(shí)間內(nèi)線圈上產(chǎn)生的熱量；
（3）總的能量轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)的對(duì)外做的功和產(chǎn)生的熱量．
（4）根據(jù)功率公式P=Fv可求得物體上升的速度．

解答 解：（1）根據(jù)P=IU得，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流為：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2.2×1{0}^{3}}{110}$=20A
（2）1s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為：
Q=I²Rt=20²×0.5×1=200J
（3）1s內(nèi)轉(zhuǎn)化的機(jī)械能為：
E=Pt-Q=（2.2×10³-200）J=2.0×10³J
（4）輸出功率P_出=P0-I2r
則由P=Fv=mgv可知
速度v=$\frac{{P}_{0}-{I}^{2}r}{mg}$=$\frac{2200-400×0.5}{1000}$=2m/s
答：（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流為20A；
（2）1s時(shí)間內(nèi)線圈上產(chǎn)生的熱量為200J；
（3）1s內(nèi)轉(zhuǎn)化的機(jī)械能有2.0×10³J．
（4）物體勻速上升的速度為2m/s．

點(diǎn)評(píng) 本題考查功率公式的應(yīng)用；要注意明確電動(dòng)機(jī)是非純電阻，電動(dòng)機(jī)的總功轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)的對(duì)外做的功和產(chǎn)生的熱量．