Question

如图所示是利用DIS测定电动机效率的电路，请完成下列问题：
（1）在实验中，通过电压传感器测得电动机所加电压为U，通过电流传感器测得流过电动机的电流为I，则此时电动机输入功率的表达式为P_入=    ；
（2）在实验中，由于电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度，则此时电动机输出功率的表达式为P_出=    ，根据η=，求得的效率为η₁；
（3）由于电动机的线圈有电阻，将产生一定的热量，如果用输出功率P_出=P_入-P_热，根据η=，求得的效率为η₂，则有η₁    η₂．（选填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

【答案】分析：（1）已知电动机电压与电流，由电功率公式可以求出其输入功率．
（2）由速度公式求出提升重物的速度，由P=Fv可以求出提升重物的功率，即电动机的输出功率．
（3）电动机在提升重物时，要克服阻力做功，电功率对重物拉力的功率小于电动机的输出功率，据此判断两效率关系．
解答：解：（1）电动机输入功率P_入=UI．
（2）物体运动的速度v=，
物体匀速运动，由平衡条件得：
电动机对物体的拉力F=mg，
电动机拉力功率，即输出功率P_出=Fv=；
（3）物体匀速上升时，克服重力的功率，
即电动机提升物体的功率小于P_出=P_入-P_热，则η₁＜η₂．
故答案为：UI；；＜．
点评：电动机是非纯电阻电路，是高中物理的常考问题，一定要掌握；由速度公式求出物体速度，由P=Fv求出电动机拉力的功率是正确解（2）的关键．