Question

【題目】如圖所示為電動機提升重物的裝置，電動機線圈的電阻為r=1 Ω，電動機兩端電壓為5 V，電路中的電流為1 A，物體A重20 N。忽略一切摩擦，求：

（1）電動機線圈電阻消耗的熱功率為多少？

（2）電動機輸入功率和輸出功率各是多少？

（3）10 s內電動機可以把重物勻速提升多高？

（4）這臺電動機的機械效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）1 W （2）5 W 4 W （3）2 m （4）80%

【解析】（1）電動機線圈上消耗的熱功率為

P熱=I2r=1 W

（2）電動機的輸入功率就是電流通過電動機做功的功率，即

P入=UI=5×1 W=5 W

電動機的輸出功率就是電動機對外做機械功的功率，根據P入=P出+P熱

得P出=P入–P熱=5 W–1 W=4 W

（3）設物體A的重力為G，t=10s內物體上升的高度為h，根據能量守恒定律得P出t=Gh

h==m=2 m

（4）這臺電動機的機械效率為

η=×100%=×100%=80%