Question

4．我們知道，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)消耗的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能．若一電動(dòng)機(jī)的工作電壓為220V，消耗電能的功率為2.2kW；當(dāng)該電動(dòng)機(jī)在220V電壓下工作時(shí)，可以把質(zhì)量為200kg的物體以1m/s的速度勻速提升．試求：
（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流；
（2）該電動(dòng)機(jī)線圈因發(fā)熱而損失的功率；
（3）該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻．

Answer 1

分析 （1）知道電動(dòng)機(jī)的工作電壓和消耗電能的功率，根據(jù)P=UI求出電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流；
（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=Gv=mgv求出電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率，電動(dòng)機(jī)消耗電能的功率減去輸出的機(jī)械功率即可熱功率；
（3）根據(jù)P=I²R求出該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻．

解答 解：（1）由P=UI可得，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流：
I=$\frac{{P}_{M}}{U}$=$\frac{2.2×1{0}^{3}W}{220V}$=10A；
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率：
P_機(jī)械=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=Gv=mgv=200kg×10N/kg×1m/s=2000W，
該電動(dòng)機(jī)線圈因發(fā)熱而損失的功率：
P_熱=P_M-P_機(jī)械=2200W-2000W=200W；
（3）由P=I²R可得，該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻：
R=$\frac{{P}_{熱}}{{I}^{2}}$=$\frac{200W}{（10A）^{2}}$=2Ω．
答：（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流為10A；
（2）該電動(dòng)機(jī)線圈因發(fā)熱而損失的功率為2000W；
（3）該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為2Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式和機(jī)械公式、熱功率公式的靈活運(yùn)用，要注意電動(dòng)機(jī)是非純電阻用電器，消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸出，少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．