题文

在某建筑工地上，用电动吊车将水泥板吊上房顶．电动机铭牌上标有“220V，2KW”字样，电动机线圈的电阻为4.84Ω．电动机正常工作25s将质量为240kg的水泥板匀速提升10m高（取g=10N/kg）． ①这段时间内，拉力对水泥板做多少功？ ②这段时间内，电动机消耗多少电能？电流通过电动机线圈产生的热量为多少？ ③求整个电动吊车的机械效率．

题型：问答题  难度：中档

答案

①拉力对水泥板做功： W=Gh=mgh=240kg×10N/kg×10m=24000J； ②∵电动机正常工作， ∴P=P额=2000W， 25s消耗的电能： W=Pt=2000W×25s=50000J． 此时通过电动机的电流： I= P额 U额 = 2000W 220V = 100 11 A， 电流产生的热量： Q=I2Rt=（ 100 11 A）2×4.84Ω×25s=10000J； ③整个电动吊车的机械效率： η= W Q = 24000J 50000J =48%． 答：①这段时间内，拉力对水泥板做24000J的功； ②这段时间内，电动机消耗50000J的电能，电流通过电动机线圈产生的热量为10000J； ③整个电动吊车的机械效率为48%．

据专家权威分析，试题“在某建筑工地上，用电动吊车将水泥板吊上房顶．电动机铭牌上标有“..”主要考查你对  功的计算，机械效率的计算，能量转化效率，电功或电能的计算，焦耳定律的变形公式的应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算机械效率的计算能量转化效率电功或电能的计算焦耳定律的变形公式的应用

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：机械效率的计算

• 机械效率的定义：
  有用功跟总功的比值叫做机械效率；
  
  计算公式：
  η=

• 机械效率的意义：
  （1）机械效率的功率是标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，这个机械的性能越好。
  
  （2）机械效率的高度并不决定使用机械是省力还是费力，效率高只说明有用功在总功所占的比例；省力还是费力是指做一定的有用功时，所用动力的大小。机械效率高不一定省力。

• 功，功率和机械效率的比较：
  

  物理量	物理意义	定义	符号	公式	单位	说明
  功	做功即能量的转化	有力作用在物体上，并且物体在力的方向上移动了一段距离，就说力对物体做了功	W	W=Fs	J	l. 功率大小由功和时间共同决定，单独强调某一方面是错误的 2．功率和机械效率是两个不同的物理量，它们之问没有直接关系
  功率	做功快慢	单位时间内完成的功	P		W(国际单位) kW，MW（常用单位）
  机械效率	反映机械性能的物理量	有用功占总功的总值	η		无

• 汽车的机械效率和功率：
      机械效率与功率是两个完全不同的概念。
      这两个物理量是从不同方面反映机械性能的，它们之间没有必然的联系。
      功率大表示机械做功快；机械效率高表示机械对总功的利用率高。功率大的机械不一定机械效率高。内燃机车功率可以达到几千千瓦，但效率只有30％r～ 40%，反之，机械效率高的机械功率不一定大。安装在儿童玩具汽车里的电动机效率可达80%，但功率却只有凡瓦特。

考点名称：能量转化效率

• 能量转换效率：
  是指一个能量转换设备所输出可利用的能量，相对其输入能量的比值。输出可利用的能量可能是电能、机械功或是热量。主要和输出能量可利用的程度有关。