Question

一台电动机线圈电阻是3Ω，接在12V的电路上时，电动机正常转动，通过电动机的电流是0.5A，在5min内，求：
（1）电流做的功； 
（2）电动机产生的热量．
（3）电能转化为机械能的效率．

Answer 1

分析：（1）根据公式W=UIt求出电流做的功；
（2）根据公式Q=I²Rt求出电流产生的热量．
（3）电动机做的总功减去线圈产生的热量就是电动机输出的机械功，机械功与总功的比值就是这台电动机的效率．

解答：解：（1）在5min内电流做功：
W=UIt=12V×0.5A×5×60s=1800J；
（2）电流产生的热量：
Q=I²Rt=（0.5A）²×3Ω×300s=225J．
（3）电动机输出的机械功W_机=W-Q=1800J-225J=1575J，
电能转化为机械能的效率η=

W机

W

×100%=

1575J

1800J

×100%=87.5%．
答：（1）电流做的功1800J； 
（2）电动机产生的热量225J．
（3）电能转化为机械能的效率为87.5%．

点评：本题考查电功率、产生热量、输出功率、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．