Question

10．如圖所示的電動(dòng)機(jī)是一種使用廣泛的動(dòng)力機(jī)械，從能量轉(zhuǎn)化的角度看，它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉．現(xiàn)有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加200V電壓時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流為50A．問：
（1）每分鐘該電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少？
（2）若該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是0.4Ω，則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？
（3）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)W=UIt即可求出每分鐘該電動(dòng)機(jī)消耗的電能；
（2）根據(jù)Q=I²Rt即可求出產(chǎn)生的熱量；
（3）電動(dòng)機(jī)消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能與機(jī)械能，結(jié)合功能關(guān)系即可求出每分鐘所做的機(jī)械功．

解答 解：（1）根據(jù)W=UIt即可求出每分鐘該電動(dòng)機(jī)消耗的電能：W=UIt=200×50×60=6×10⁵J
（2）若該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是0.4Ω，則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量：Q=I²Rt=50²×0.4×60=6×10⁴J
（3）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功：${W}_{機(jī)械}=W-Q=6×1{0}^{5}-6×1{0}^{4}=5.4×1{0}^{5}$J
答：（1）每分鐘該電動(dòng)機(jī)消耗的電能是6×10⁵J；
（2）若該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是0.4Ω，則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是6×10⁴J；
（3）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功是5.4×10⁵J．

點(diǎn)評(píng) 在該題中，電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，電動(dòng)機(jī)消耗的電能等于產(chǎn)生的內(nèi)能以及對(duì)外做功的和．