用一台直流电动机提升质量为200kg的重物,读得并联在电动机两端电压表读数为220V,串联在电动机电路中的电流表读数为5A,若此电动机在8s内能将重物提升4m,则此电动机的电阻和效率为(g=10N/kg,不计摩擦损失的能量)
A.44Ω91%
B.4Ω91%
C.4Ω9%
D.44Ω9%
试题答案
B
试题解析
(1)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(W内=I2Rt),可求转化为的内能大小,再根据W内=I2Rt求电动机线圈的电阻;
(2)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.
解答:(1)在8s内电流通过直流电动机做功(消耗电能):
W电=UIt=220V×5A×8s=8800J,
在时间8s内得到的机械能:
W机=mgh=200kg×10N/kg×4m=8000J,
在时间8s内,在电动机线圈的电阻转化的内能:
W内=I2Rt=W电-W机=8800J-8000J=800J
∴R===4Ω;
(2)电动机的效率:
η=×100%=×100%≈91%.
故选B.
点评: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).
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