Question

如图所示，直流电动机通过电流做功提升重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能变成内能．已知线圈电阻1.5Ω，电动机

Answer 1

解题思路：（1）知道线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据Q=I²Rt求出电流通过线圈产生的热量；

（2）根据G=mg求出物体的重力，根据v=[s/t]求出物体上升的高度，利用W=Gh求出电动机做的有用功，不计绳的重力和一切摩擦时，电动机消耗的电能等于电动机做的有用功和电流通过线圈产生的热量之和，利用η=

W

有

W

总

×100%求出电动机工作效率．

（1）电流通过线圈产生的热量：

Q=I²Rt=（2A）²×1.5Ω×20s=120J；

（2）物体的重力：

G=mg=540×10^-3kg×10N/kg=5.4N，

由v=[s/t]可得，物体上升的高度：

h=vt=10m/s×20s=200m，

电动机做的有用功：

W_有=Gh=5.4N×200m=1080J，

因不计绳的重力和一切摩擦，

所以，电动机消耗的电能：

W_总=Q+W_有=120J+1080J=1200J，

电动机工作效率：

η=

W有

W总×100%=[1080J/1200J]×100%=90%．

故答案为：120；90%．

点评：

本题考点： 电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题考查了焦耳定律和重力公式、速度公式、做功公式、效率公式的综合应用，要注意电动机是非纯电阻用电器，消耗的电能一部分转化为电热、一部分转化为机械能．