Question

8．如圖所示為用電動機提升重物的裝置，電動機線圈的電阻r=0.5Ω，電動機兩端的電壓U=10V，電路中的電流I=2A，物體A重G=18N，不計摩擦力，則：
（1）電動機線圈電阻上消耗的熱功率是多少？
（2）電動機輸入功率和輸出功率各為多少？
（3）10s內，可以把重物A勻速提升多高？
（4）這臺電動機的機械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據P_熱=I²r求解熱功率；
（2）根據P=UI求解電功率，根據P_出=P-P_熱求解輸出功率；
（3）根據P_出t=mgh列式求解高度；
（4）機械效率η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{總}}$×100%

解答 解：（1）根據焦耳定律，熱功率為：
P_熱=I²r=2²×0.5W=2W．
（2）輸入功率等于：
P_入=IU=2×10W=20W，
輸出功率等于：
P_出=P_入-P_Q=20W-2W=18W；
（3）電動機的輸出功率用來提升重物在10s內，有：
P_出t=mgh．
解得：h=$\frac{{p}_{出}t}{mg}$=$\frac{18×10}{18}$=10m．
（4）機械效率為：η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{總}}$×100%=90%．
答：（1）電動機線圈電阻消耗的熱功率為2W；
（2）電動機輸入功率為20W，輸出功率為18W；
（3）10s內電動機可以把重物勻速提升10m；
（4）這臺電動機的機械效率是90%

點評 關鍵明確電動機的輸入功率、熱功率和輸出功率的計算方法，注意功率公式的正確應用，屬基礎題