Question

一直流電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻一定，用手握住轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈兩端加電壓為0.3V，電流為0.3A．松開轉(zhuǎn)軸，在線圈兩端加電壓為2V時(shí)，電流為0.8A，電動(dòng)機(jī)正常工作．求：
（1）直流電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻
（2）該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入的電功率是多少？
（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多少？
（4）電動(dòng)機(jī)勻速提升質(zhì)量為0.1kg的物體時(shí)的速度是多少？

Answer 1

分析：（1）電動(dòng)機(jī)不動(dòng)時(shí)是純電阻電路，根據(jù)歐姆定律直接求解即可；
（2）由P=UI求解電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸入的電功率；
（3）由P_熱=I²R求出電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電動(dòng)機(jī)線圈消耗的熱功率，電動(dòng)機(jī)的輸入功率與熱功率之差是電動(dòng)機(jī)的輸出功率；
（4）物體勻速上升，拉力與重力平衡；根據(jù)P_出=Fv求解物體的速度．

解答：解：（1）電動(dòng)機(jī)不動(dòng)時(shí)是純電阻電路，根據(jù)歐姆定律，有：
 R=

U0

I0

=

0.3V

0.3A

=1Ω  
（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸入的電功率P=UI=2×0.8=1.6W    
（3）根據(jù)能量守恒定律，電動(dòng)機(jī)的輸出功率
P_出=UI-I²R=1.6-0.8²×1=0.96W 
（4）物體勻速上升，拉力與重力平衡，
根據(jù)平衡條件，有：F=G=1N；
 電機(jī)輸出功率P_出=Fv，
故v=

P出

F

=

0.96W

1N

=0.96m/s；
答：（1）直流電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻為1Ω；
（2）該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入的電功率是1.6W；
（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是0.96W；
（4）電動(dòng)機(jī)勻速提升質(zhì)量為0.1kg的物體時(shí)的速度是0.96m/s．

點(diǎn)評(píng)：知道電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)是純電阻電路，由歐姆定律求出電動(dòng)機(jī)電阻是本題的切入點(diǎn)；知道電動(dòng)機(jī)的輸入功率與熱功率之差是電動(dòng)機(jī)的輸出功率是正確解題的關(guān)鍵．