Question

8．如图所示为用电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻r=0.5Ω，电动机两端的电压U=10V，电路中的电流I=2A，物体A重G=18N，不计摩擦力，则：
（1）电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？
（2）电动机输入功率和输出功率各为多少？
（3）10s内，可以把重物A匀速提升多高？
（4）这台电动机的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据P_热=I²r求解热功率；
（2）根据P=UI求解电功率，根据P_出=P-P_热求解输出功率；
（3）根据P_出t=mgh列式求解高度；
（4）机械效率η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{总}}$×100%

解答 解：（1）根据焦耳定律，热功率为：
P_热=I²r=2²×0.5W=2W．
（2）输入功率等于：
P_入=IU=2×10W=20W，
输出功率等于：
P_出=P_入-P_Q=20W-2W=18W；
（3）电动机的输出功率用来提升重物在10s内，有：
P_出t=mgh．
解得：h=$\frac{{p}_{出}t}{mg}$=$\frac{18×10}{18}$=10m．
（4）机械效率为：η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{总}}$×100%=90%．
答：（1）电动机线圈电阻消耗的热功率为2W；
（2）电动机输入功率为20W，输出功率为18W；
（3）10s内电动机可以把重物匀速提升10m；
（4）这台电动机的机械效率是90%

点评 关键明确电动机的输入功率、热功率和输出功率的计算方法，注意功率公式的正确应用，属基础题