Question

11．用一臺直流電動機提升質量為50千克的貨物，已知電源電壓為100伏，不計各種摩擦．當電動機以0.9米/秒的速度向上勻速提升貨物時，電路中的電流為5安，則電動機在1分鐘內對貨物做的功是2.7×10⁴焦，線圈的電阻為2歐．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出貨物移動的距離，然后利用W=Gh計算對貨物做的功；
（2）電流通過直流電動機做功，消耗電能（W_電=UIt）轉化為機械能（W_機=mgh）和內能（W_內=I²Rt），可求轉化為的內能大小，再根據(jù)W_內=I²Rt求電動機線圈的電阻．

解答 解：
（1）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，貨物向上移動的距離：
h=s=vt=0.9m/s×60s=54m，
對貨物做的功：W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×54m=2.7×10⁴J，
（2）在1分鐘內電流通過直流電動機做的功（消耗的電能）：
W_電=UIt=100V×5A×60s=3×10⁴J，
在1分鐘內得到的機械能：W_機=W=2.7×10⁴J，
根據(jù)能量守恒可知，電能轉化為的內能：
W_內=W_電-W_機=3×10⁴J-2.7×10⁴J=3×10³J，
由W_內=Q=I²Rt可得：3×10³J=（5A）²×R×60s，
解得：R=2Ω；
故答案為：2.7×10⁴；2．

點評 本題考查了消耗電能（電功）的計算、功的計算、效率的計算．特別是要知道電動機不是純電阻用電器，電流做功消耗的電能大部分轉化為機械能、少部分轉化為內能（發(fā)熱）．