Question

17．如圖所示，為電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為r=1Ω，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為5V，電路中的電流為1A，物體A重20N，不計(jì)摩擦力，求：
（1）電動(dòng)機(jī)線圈電阻上消耗的熱功率是多少？
（2）電動(dòng)機(jī)輸入功率和輸出功率各是多少？
（3）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P_熱=I²r求解熱功率；
（2）根據(jù)P=UI求解電功率，根據(jù)P_出=P-P_熱求解輸出功率；
（3）機(jī)械效率$η=\frac{P_出}{P_總}(cāng)×100%$．

解答 解：（1）根據(jù)焦耳定律，熱功率為：
P_熱=I²r=1²×1W=1W 
（2）輸入功率等于輸入電流與電動(dòng)機(jī)兩端電壓的乘積：
P_入=IU=1×5W=5W
輸出功率等于輸入功率減去發(fā)熱消耗的功率：
P_出=P_入-P_熱=5 W-1 W=4 W；
（3）機(jī)械效率：
$η=\frac{P_出}{P_入}×100%=80%$
答：（1）電動(dòng)機(jī)線圈電阻上消耗的熱功率是1W；  
（2）電動(dòng)機(jī)輸入功率和輸出功率各是5W、4W；  
（3）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率是80%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功公式和焦耳定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道電動(dòng)機(jī)消耗的電能減去線圈產(chǎn)生的熱量即為電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能．