Question

17．某同學利用圖甲所示裝置測定某小電動機的效率．分別用電壓傳感器和電流傳感器測量電動機的輸入電壓和輸入電流．當重物勻速上升時用位移傳感器測得重物上升的位移與時間的關系圖線如圖乙所示，而電壓傳感器的示數為3.30V，電流傳感器的示數為0.14A．重物的質量為0.05kg，取g=10m/s²．則在2.40s至2.80s時間內（　　）

• A． 小電動機的輸入功率為0.462W
• B． 小電動機輸出的機械能是0.185J
• C． 小電動機的線圈電阻是23.6Ω
• D． 小電動機的效率為54%

Answer 1

分析 由P=UI可求是電動機的總輸入功率，根據圖乙求出速度，則可求出輸出功率，進而可求出電動機的效率，根據功能關系列式可求出電動機的內阻．

解答 解：A、小電動機的輸入功率P_入=UI=3.30×0.14=0.462W，故A正確；
B、根據乙圖可知，重物勻速上升的速度v=$\frac{△h}{△x}=\frac{0.75-0.50}{2.80-2.30}=0.5m/s$，則小電動機輸出的機械能E=mgvt=0.05×10×0.5×0.4=0.1J，故B錯誤；
C、小電動機的線圈消耗的熱量Q=I²rt=P_入t-E，解得：r=10.8Ω，故C錯誤；
D、小電動機的效率為$η=\frac{{P}_{機}}{{P}_{入}}×100%$=$\frac{\frac{0.1}{0.4}}{0.462}×100$%=54%，故D正確．
故選：AD

點評 解決本題的關鍵知道克服重力做功的功率等于電動機的輸出功率，通過輸入功率和輸出功率可以求出電動機的效率．