Question

如圖所示，一提升重物的直流電動(dòng)機(jī)M接在電路中工作，電動(dòng)機(jī)電阻r=10Ω，R=100Ω，U=200V，電壓表的讀數(shù)為80V，電動(dòng)機(jī)正常工作1分鐘，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為50%．問：
（1）通過電動(dòng)機(jī)的電流是多大？
（2）電動(dòng)機(jī)消耗的電能有多少？
（3）電動(dòng)機(jī)對(duì)外做功為多少？

Answer 1

分析：（1）電阻R與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，電流相等，以R為研究對(duì)象，根據(jù)歐姆定律求解即可．
（2）電動(dòng)機(jī)消耗的電能由公式E=U_VIt求解．
（3）電動(dòng)機(jī)對(duì)外做功等于電動(dòng)機(jī)消耗的電能與產(chǎn)生的熱量之差，根據(jù)能量守恒求解．

解答：解：（1）通過電動(dòng)機(jī)的電流等于電阻R上的電流
 I=

U-UV

R

=

200-80

100

A=1.2A；
（2）電動(dòng)機(jī)消耗的電能為
 E=U_VIt=80×1.2×60J=5760J；
（3）電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量為
 Q=I²rt=1.2²×10×60J=864J，
電動(dòng)機(jī)對(duì)外做功為
 W=η（E-Q）=0.5×（5760-864）J=2448J；
答：
（1）通過電動(dòng)機(jī)的電流是1.2A．
（2）電動(dòng)機(jī)消耗的電能為5760J．
（3）電動(dòng)機(jī)對(duì)外做功為2448J．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要明確研究對(duì)象，要注意電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，其電路是非純電阻電路，歐姆定律不適用．還要知道電動(dòng)機(jī)電流做功與加上線圈的發(fā)熱之差即為電動(dòng)機(jī)對(duì)外做功．