Question

電動(dòng)機(jī)是一種使用廣泛的動(dòng)力機(jī)械，從能量轉(zhuǎn)化的角度看，它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分在線圈中以熱量的形式散失掉．現(xiàn)有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加220V電壓時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為50A．問(wèn)：
（1）每分鐘該電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少？
（2）已知電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q=I²R t（其中I、R和t分別表示通過(guò)導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間），若該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是0.4Ω，則線圈每分鐘產(chǎn)生多少熱量？
（3）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功是多少？

Answer 1

解：（1）消耗的電能：W=UIt=220V×50A×60s=6.6×10⁵J．
答：每分鐘該電動(dòng)機(jī)消耗的電能是6.6×10⁵J．
（2）產(chǎn)生的熱量：Q=I²Rt=（50A）²×0.4Ω×60s=6.0×10⁴J．
答：線圈每分鐘產(chǎn)生6.0×10⁴J的熱量．
（3）所做的機(jī)械功：W_機(jī)=W-Q=6.6×10⁵J-6.0×10⁴J=6.0×10⁵J．
答：這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功是6.0×10⁵J．
分析：（1）已知電動(dòng)機(jī)兩端電壓和通過(guò)的電流、通電時(shí)間根據(jù)公式W=UIt可求消耗的電能．
（2）通電電流、通電時(shí)間和線圈電阻已知，根據(jù)Q=I²Rt可求產(chǎn)生熱量．
（3）消耗的電能減去產(chǎn)生的熱量就是電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電功的計(jì)算，產(chǎn)生熱量的計(jì)算以及功的計(jì)算．關(guān)鍵是靈活運(yùn)用公式．