Question

19．一个直流电动机，当它两端所加电压为3V，转子被抱死时，通过它的电流为3A；当它两端所加电压为8V，电动机正常工作时，通过电动机的电流为2A．由此可知电动机正常工作时（　　）

• A． 电动机消耗的电功率24W
• B． 电动机的电热功率为9W
• C． 电动机通过细绳可将质量为0.4kg的物体以3m/s的速度沿竖直方向匀速吊起（不计一切摩擦，g=10m/s²）
• D． 电动机的工作效率为25%

Answer 1

分析 电动机不转时是纯电阻电路，由欧姆定律求出电动机的电阻，由P=I²R求出电动机正常工作时电动机线圈消耗的热功率，电动机的输入功率与热功率之差是电动机的输出功率；

解答 解：电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：
r=$\frac{U}{I}$=$\frac{3}{3}$Ω=1Ω
A、电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为：P_入=I₁U₁=8×2 W=16 W．故A错误；
B、电动机的电热功率为：${P}_{内}={I}^{2}r={2}^{2}×1$=4 W．故B错误；
C、电动机的机械功率：P_机=P_入-P_内=16 W-4 W=12 W
质量为0.4kg的物体以3m/s的速度沿竖直方向匀速吊起时的功率：P=Fv=mgv=0.4×10×3=12 W．
所以电动机通过细绳可将质量为0.4kg的物体以3m/s的速度沿竖直方向匀速吊起．故C正确；
D、电动机的工作效率为η=$\frac{{P}_{机}}{{P}_{入}}=\frac{12}{16}=75$%．故D错误
故选：C

点评 知道电动机不转时是纯电阻电路，由欧姆定律求出电动机电阻是本题的难点；知道电动机的输入功率与热功率之差是电动机的输出功率是正确解题的关键．