Question

12．如圖所示為某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，重物的質(zhì)量m=50kg，電源的電動(dòng)勢(shì)E=110V．不計(jì)電源電阻及各處的摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流I=5A，試求：
（1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率；
（2）電動(dòng)機(jī)的輸入功率；
（3）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻．

Answer 1

分析 （1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于牽引力的功率，根據(jù)P=Fv=mgv求出牽引力的功率，從而求得電動(dòng)機(jī)的輸出功率．
（2）根據(jù)P=EI求出電動(dòng)機(jī)的輸入功率．
（3）電動(dòng)機(jī)的輸入功率等于輸出功率和線圈電阻產(chǎn)生的熱功率之和．根據(jù)能量守恒，結(jié)合焦耳定律求出電動(dòng)機(jī)線圈的電阻．

解答 解：（1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率 P₂=mgv=500×0.9W=450W
（2）電動(dòng)機(jī)的輸入功率 P₁=EI=110×5W=550W
（3）根據(jù)能量守恒定律得，P₁-P₂=I²r．
則線圈內(nèi)阻 r=$\frac{{P}_{1}-{P}_{2}}{{I}^{2}}$=$\frac{550-450}{{5}^{2}}$=4Ω
答：
（1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率為450W．
（2）電動(dòng)機(jī)的輸入功率為550W．
（3）電動(dòng)機(jī)線圈的內(nèi)阻為4Ω．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道輸入功率和輸出功率以及線圈發(fā)熱功率的區(qū)別和聯(lián)系，注意對(duì)于電動(dòng)機(jī)電路，在電動(dòng)機(jī)正常工作的情況下，不能運(yùn)用閉合電路歐姆定律進(jìn)行求解電阻．