Question

如圖所示是利用電動機(jī)提升重物的示意圖，其中D是直流電動機(jī)．p是一個質(zhì)量為m的重物，它用細(xì)繩拴在電動機(jī)的軸上．閉合開關(guān)s，重物p以速度v被勻速提升，這時電流表和電壓表的示數(shù)分別是I=5.0A和U=110V，重物p上升的速度v=0.90m/s．重物的質(zhì)量m=50kg．不計一切摩擦，g取10m/s²．求：
（1）電動機(jī)消耗的電功率P_電；
（2）電動機(jī)線圈的電阻R．

Answer 1

分析：（1）已知電動機(jī)兩端的電壓和通過的電流，根據(jù)P=UI求出電動機(jī)的耗電功率，根據(jù)P_出=mgv求出機(jī)械功率；
（2）由機(jī)械部分的機(jī)械效率可求出電動機(jī)輸出功率，根據(jù)電動機(jī)消耗的功率與輸出功率之差，即為線圈電阻發(fā)熱功率，再由P=I²R求出電動機(jī)線圈的電阻．

解答：解：（1）電動機(jī)的輸入功率：
P_入=UI=5×110W=550W
（2）電動機(jī)的輸出功率：
P_出=mgv=50×10×0.9=450W
電動機(jī)線圈的發(fā)熱功率：
 P_熱=P_入-P_出  
P_熱=I²R
代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得：
R=4Ω       
答：（1）電動機(jī)消耗的電功率為550V；
（2）電動機(jī)線圈的電阻為4Ω．

點(diǎn)評：知道電動機(jī)工作時，消耗的電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能（一是機(jī)械能，二是內(nèi)能）是解本題的關(guān)鍵．