Question

电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分在线圈中以热量的形式散失掉．现有一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A．问：
（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少？
（2）已知电流通过导体产生的热量Q=I²R t（其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生多少热量？
（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少？

Answer 1

解：（1）消耗的电能：W=UIt=220V×50A×60s=6.6×10⁵J．
答：每分钟该电动机消耗的电能是6.6×10⁵J．
（2）产生的热量：Q=I²Rt=（50A）²×0.4Ω×60s=6.0×10⁴J．
答：线圈每分钟产生6.0×10⁴J的热量．
（3）所做的机械功：W_机=W-Q=6.6×10⁵J-6.0×10⁴J=6.0×10⁵J．
答：这台电动机每分钟所做的机械功是6.0×10⁵J．
分析：（1）已知电动机两端电压和通过的电流、通电时间根据公式W=UIt可求消耗的电能．
（2）通电电流、通电时间和线圈电阻已知，根据Q=I²Rt可求产生热量．
（3）消耗的电能减去产生的热量就是电动机每分钟所做的机械功．
点评：本题考查电功的计算，产生热量的计算以及功的计算．关键是灵活运用公式．