Question

8．一台电动机正常工作时两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为10A，求：
（1）这台电动机正常工作10min消耗的电能为多少J？
（2）线圈中产生的热量是多少J？
（3）有多少电能转化为了机械能？
（4）转化为机械能的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式W=UIt可求电动机10min内消耗的总电能；
（2）已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q=I²Rt可求这台电动机10min内产生的热量；
（3）10min内消耗的总电能减去产生的热量可得转化的机械能；
（4）转化的机械能与消耗总电能的比值就是转化为机械能的效率．

解答 解：
（1）电动机10min消耗的总电能：
W_电=UIt=220V×10A×600s=1.32×10⁶J，
（2）这台电动机10min内产生的热量：
Q=I²Rt=（10A）²×2Ω×600s=1.2×10⁵J；
（3）转化的机械能：
W_机=W_电-Q=1.32×10⁶J-1.2×10⁵J=1.2×10⁶J；
（4）转化为机械能的效率：
η=$\frac{{W}_{机}}{{W}_{电}}$×100%=$\frac{1.2×1{0}^{6}J}{1.32×1{0}^{6}J}$×100%≈90.9%．
答：（1）这台电动机正常工作10min消耗的电能为1.32×10⁶J；
（2）线圈中产生的热量是1.2×10⁵J；
（3）有1.2×10⁶J电能转化为了机械能；
（4）转化为机械能的效率是90.9%．

点评 本题考查电功率、产生热量、效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道只有在纯电阻电路中电能才完全转化成内能．