题目内容
17．电动机是一种使用广的动力机械，从能量转化的角度来看，它主要是把电能转化成机械能．还有一部分在线圈内以热量的形式散失掉．现有一台电动机，当两端电压为220V的时候，通过电动机的电流为50A．问：（1）该电动机每分钟消耗的电能是多少？
（2）若该电动机线圈的电阻为0.4Ω，则线圈每分钟产生的热量为多少？
（3）这台电动机输出机械功的效率是多少？
分析 （1）知道电动机工作的电压和通过的电流和工作时间，根据W=UIt求出每分钟该电动机消耗的电能；
（2）知道电路中的电流和线圈的电阻，根据Q=I2Rt求出线圈每分钟产生的热量；
（3）每分钟该电动机消耗的电能减去线圈每分钟产生的热量即为获得的机械性能，获得的机械能与消耗电能的比值即为这台电动机输出机械功的效率．
解答 解：（1）该电动机每分钟消耗的电能：
W=UIt=220V×50A×60s=6.6×105J；
（2）线圈每分钟产生的热量：
Q=I2Rt=（50A）2×0.4Ω×60s=6×104J；
（3）这台电动机每分钟所做的机械功：
W机械=W-Q=6.6×105J-6×104J=6×105J，
则这台电动机输出机械功的效率：
η=$\frac{{W}_{机械}}{W}$×100%=$\frac{6×1{0}^{5}J}{6.6×1{0}^{5}J}$×100%≈91%．
答：（1）该电动机每分钟消耗的电能是6.6×105J；
（2）线圈每分钟产生的热量是6×104J；
（3）这台电动机输出机械功的效率是91%．
点评 本题考查了电功公式、焦耳定律、效率公式的应用，要注意电动机是非纯电阻用电器消耗的电能大部分转化为机械能．
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5．标有“3.8V”的小灯泡在不同电压下，工作时的电流如表所示．
求：（1）灯泡正常工作时的功率为多大？
（2）若将此规格的灯泡接在6V的电源上，要使灯泡正常发光，灯泡应串联一个多大的电阻R2？
（3）若将两个同样这种规格的灯泡串联后直接接在6V电源的两端，两灯消耗的总功率是多大？
| 灯泡两端电压U/V | 2 | 2.5 | 3 | 3.8 | 4.5 |
| 流过灯泡电流I/A | 0.16 | 0.19 | 0.20 | 0.22 | 0.23 |
（2）若将此规格的灯泡接在6V的电源上，要使灯泡正常发光，灯泡应串联一个多大的电阻R2？
（3）若将两个同样这种规格的灯泡串联后直接接在6V电源的两端，两灯消耗的总功率是多大？
如图所示为实验装置，比较两图可以得出的结论是：
如图甲所示，电阻R两端的电压U=6V，流过电阻R的电流如图乙所示，则电阻R=30Ω，电阻R消耗的功率是1.2W．当电阻R两端的电压降低为3V，则电阻R消耗的功率将减少（填“增大”“不变”或“减少”）．