Question

18．用電動(dòng)機(jī)提升重物，在電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程中，會(huì)有部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．如圖甲所示，已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻R=1Ω，電動(dòng)機(jī)以恒定功率工作時(shí)，通過(guò)線圈電流I=2A，從某一時(shí)刻開(kāi)始，繩對(duì)重物的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示．當(dāng)重物以v=1.2m/s的速度勻速上升t=5s的過(guò)程中（不計(jì)繩的重力和一切摩擦），求：
（1）電流通過(guò)線圈產(chǎn)生的熱量：
（2）重物勻速上升過(guò)程中拉力的功率：
（3）電壓表讀數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)$Q={I}_{\;}^{2}Rt$求出電流產(chǎn)生的熱量；
（2）根據(jù)圖乙，得出物體勻速上升的拉力，根據(jù)P=Fv求出拉力的功率；
（3）根據(jù)$P={I}_{\;}^{2}R$求出線圈的發(fā)熱功率，根據(jù)能量守恒列方程，輸入給電動(dòng)機(jī)的電功率等于機(jī)械功率和熱功率之和

解答 解：（1）線圈產(chǎn)生的熱量$Q={I}_{\;}^{2}Rt=20J$
（2）由圖可得，重物勻速上升時(shí)F=80N
拉力的功率P=Fv=80×1.2=96W
（3）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電壓表示數(shù)為U，則
$UI=Fv+{I}_{\;}^{2}R$
得U=50V
答：（1）電流通過(guò)線圈產(chǎn)生的熱量20J：
（2）重物勻速上升過(guò)程中拉力的功率96W：
（3）電壓表讀數(shù)50V

點(diǎn)評(píng) 本題考查了焦耳定律、做功公式、功率公式的綜合應(yīng)用，要注意電動(dòng)機(jī)是非純電阻用電器，消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為電熱，一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．