试题

（2011·丹徒区模拟）如图，是农村建房用的塔吊，用此塔吊可将砖等重物方便地运送到楼上．如果用质量为30kg的独轮车装砖块，一次可将270kg的砖块30s匀速运到三楼，每层楼高3m，它使用的是“380V，3kW”的电动机．设一切摩擦不计，吊钩质量不计．回答下列问题：
（1）图中A、B分别是 、．（选填“定滑轮”或“动滑轮”）
（2）电动机的工作原理是 ，它工作时能的转化是 ．
（3）电动机外轮上装有电磁闸，电磁闸上的电磁铁在电动机通电转动时产生磁性，使电磁闸闸鼓放开；电动机不通电不转动时，电磁铁不通电失去磁性，闸鼓在强弹簧作用下张紧，闸鼓抱紧电动机外轮，使电动机立即停止转动，其作用是 ．
（4）试求塔吊一次做的有用功、总功、有用功率及整个塔吊的机械效率，并说明机械效率较低的原因（只说出一点即可）．

解：（1）图中两个滑轮的轮轴都是固定不动的，所以它们都是定滑轮；
（2）电动机的工作原理是通电线圈在磁场中转动，其作用是将电能转化为机械能；
（3）电磁闸的作用是：电动机通电即转动，断电即停止，防止吊起重物下落，增加安全性；
（4）W_有用=Gh=270kg×10N/kg×6m=1.62×10⁴J；
P_有用=

W有用

t

=

1.62×104J

30s

=540W；
W_总=P_电t=3×10³W×30s=9×10⁴J；
η=

W有

W总

×100%=

1.62×104J

9×104J

=18%；
机械效率较低的原因是：有用功太少，额外功太多；
故答案为：（1）定滑轮，定滑轮；
（2）通电线圈在磁场中转动，将电能转化为机械能；
（3）电动机通电即转动，断电即停止，防止吊起重物下落，增加安全性；
（4）W_有用=1.62×10⁴J；P_有用=540W；W_总=9×10⁴J；η=18%；
机械效率较低的原因是：有用功太少，额外功太多．