问题 计算题

如图所示为应用电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r=1 Ω,电动机两端电压为5 V,电路中的电流为1 A,物体A重20 N,不计摩擦力及空气阻力。

求:

小题1:电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少?

小题2:10s内,可以把重物A匀速提升多高?

小题3:这台电动机的机械效率是多少?

答案

小题1:1 W

小题2:2m

小题3:80%

(1)根据焦耳定律,热功率为     

PQI2r=12×1 W=1 W ………………………………………………2分

(2)电动机的输出功率用来提升重物,转化为机械功率,

输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积

P总=IU=1×5 W=5 W…………………………………………………1分

输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率

P出=P入-PQ=5 W-1 W=4 W…………………………………………1分

在10 s内P出t=mgh.解得h=2m.……………………………………2分

(3)机械效率η=×100%=80%……………………………………3分

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