Question

10．如圖所示的電動機是一種使用廣泛的動力機械，從能量轉(zhuǎn)化的角度看，它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機械能，還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉．現(xiàn)有一臺電動機，當電動機兩端加200V電壓時，通過電動機線圈的電流為50A．問：
（1）每分鐘該電動機消耗的電能是多少？
（2）若該電動機線圈的電阻是0.4Ω，則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？
（3）這臺電動機每分鐘所做的機械功是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)W=UIt即可求出每分鐘該電動機消耗的電能；
（2）根據(jù)Q=I²Rt即可求出產(chǎn)生的熱量；
（3）電動機消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能與機械能，結合功能關系即可求出每分鐘所做的機械功．

解答 解：（1）根據(jù)W=UIt即可求出每分鐘該電動機消耗的電能：W=UIt=200×50×60=6×10⁵J
（2）若該電動機線圈的電阻是0.4Ω，則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量：Q=I²Rt=50²×0.4×60=6×10⁴J
（3）這臺電動機每分鐘所做的機械功：${W}_{機械}=W-Q=6×1{0}^{5}-6×1{0}^{4}=5.4×1{0}^{5}$J
答：（1）每分鐘該電動機消耗的電能是6×10⁵J；
（2）若該電動機線圈的電阻是0.4Ω，則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是6×10⁴J；
（3）這臺電動機每分鐘所做的機械功是5.4×10⁵J．

點評 在該題中，電動機是非純電阻電路，電動機消耗的電能等于產(chǎn)生的內(nèi)能以及對外做功的和．