试题

题目：
青果学院（2009·常熟市二模）如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压为220V且保持不变，电路中的电流是4A，质量为90kg的重物在电动机带动下以0.8m/s的速度匀速上升．不计各处摩擦，则电动机线圈的电阻是
10
10
Ω，该直流电动机工作时的机械效率是
82%
82%
．（g取10N/kg，计算结果保留两位有效数字）
答案
10

82%

解：在时间t内电流通过直流电动机做功（消耗电能）：
W电=UIt，
在时间t内得到的机械能：
W机=mgh=mgvt，
在时间t内，在电动机线圈的电阻转化的内能：
Q=I2Rt，
∵由题知，W电=W机+Q，UIt=mgvt+I2Rt，
∴UI=mgv+I2R，
即：220V×4A=90kg×10N/kg×0.8m/s+（4A）2R
解得：R=10Ω；
η=
W机
W电
=
mgvt
UIt
=
mgv
UI
=
90kg×10N/kg×0.8m/s
220V×4A
≈82%．
故答案为：10；82%．
考点梳理
机械效率的计算；电功的计算；焦耳定律；电功与热量的综合计算．
电流通过直流电动机做功，消耗电能（W电=UIt）转化为机械能（W机=mgh）和内能（Q=I2Rt），可求转化为的内能大小，再根据Q=I2Rt求电动机线圈的电阻；
知道了消耗的电能（总能量）和转化的机械能（有用能量），利用效率公式求直流电动机工作时的机械效率．
本题考查了消耗电能（电功）的计算、功的计算、效率的计算．特别是要知道电动机不是纯电阻用电器，电流做功消耗的电能大部分转化为机械能、少部分转化为内能（发热）．
计算题．
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