题目

（电功、电热、效率的计算）如图所示是黄冈中学物理兴趣小组制作的一台电动起重机示意图．他们利用它提升重物，已知重物质量m=60kg，电源电压U=120V保持不变，电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10N/kg）．求：

（1）电动机线圈电阻R的发热功率；
（2）电动起重机提升重物的机械效率；
（3）如果这只电动机的质量为15Kg，电动机整体的比热容为0.4×10³J/（Kg•℃），用它提起重物耗时3分20秒，求电动机提升重物后温度升高多少摄氏度？

提问时间：2021-03-31

答案

①电动机线圈电阻R的发热功率P_热=I²R=（5A）²×4Ω=100W；
答：电动机线圈电阻R的发热功率为100W；
②P_总=UI=120V×5A=600W，
P_机=P_总-P_热=600W-100W=500W，
电动起重机提升重物的机械效率η=

P机

P总

=

500W

750W

≈66.7%；
答：电动起重机提升重物的机械效率为66.7%；
③P_热t=cm△t
电动机提升重物后温度升高△t=

100W×200s

15kg×0.4×103J/(kg•℃)

≈3.3℃．
答：电动机提升重物后温度升高3.3℃．