Question

【题目】电动机是一种使用广泛的动力机械，它内部的线圈有一定的电阻，我们可以将其看作是一个没有电阻但两端有一定的电压U1的线圈M(理想的电机)与一个电阻r串联，如图所示．从能量转化的角度看，电动机主要是通过线圈M把电能转化为机械能，还有一部分在电阻r中以产生热量的形式散失掉，把该电动机接在电压为U=220V的电路两端，如果通过电阻r中的电流为5A，求：

(1)这台电动机每分钟消耗的电能是多少？

(2)若这台电动机线圈的电阻是4Ω，则线圈每分钟产生的热量为多少？

(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少？

(4)这台电动机的机械效率为多少？

Answer 1

【答案】 每分钟该电动机消耗的电能是6.6×104J 线圈每分钟产生的热量是6×103J 这台电动机每分钟所做的机械功是6×104J 这台电动机的机械效率为90.9%．

【解析】（1）每分钟该电动机消耗的电能：W总=UIt=220V×5A×60s=6.6×104J；

（2）线圈每分钟产生的热量：Q=I2Rt=（5A）2×4Ω×60s=6×103J；

（3）每分钟该电动机正常工作时电能转化为的机械能：

W=W总-Q=6.6×104J-6×103J=6×104J；

（4）这台电动机的机械效率： ．
答：（1）每分钟该电动机消耗的电能是6.6×104J；（2）线圈每分钟产生的热量是6×103J；（3）这台电动机每分钟所做的机械功是6×104J；（4）这台电动机的机械效率为90.9%．