Question

（2009?杜集區模擬）直流電動機提升重物，電壓為110V且保持不變，電路中的電流為5A，質量為50Kg的重物在電動機的帶動下以0.9m/s的速度勻速上升，各處摩擦不計，請計算：
（1）電動機的耗電功率；
（2）電動機的機械功率：
（3）電動機的發熱功率；
（4）電動機的機械效率；
（5）電動機線圈的電阻．

Answer 1

分析：（1）已知電動機兩端的電壓和通過的電流，根據P=UI求出電動機的耗電功率；
（2）根據W=Gh=mgh求出機械功，再根據P=

W

t

求出機械功率；
（3）電動機消耗的電功率減掉有用功率即為發熱功率；
（4）利用W=Pt和效率公式求出電動機的機械效率；
（5）根據P=I²R求出電動機線圈的電阻．

解答：解：（1）電動機的耗電功率P_電=UI=110V×5A=550W；
（2）電動機的機械功率P_機械=

W

t

=

Gh

t

=

mgh

t

=mgv=50kg×10N/kg×0.9m/s=450W；
（3）電動機的發熱功率P_熱=P_電-P_機械=550W-450W=100W；
（4）電動機的機械效率η=

W機械

W電

=

P機械

P電

=

450W

550W

≈81.8%；
（5）電動機線圈的電阻R=

P熱

I2

=

100W

(5A)2

=4Ω．
答：（1）電動機的耗電功率為550W；
（2）電動機的機械功率為450W；
（3）電動機的發熱功率為100W；
（4）電動機的機械效率約為81.8%；
（5）電動機線圈的電阻為4Ω．

點評：知道電動機工作時，消耗的電能轉化為其它形式的能（一是機械能，二是內能）是解本題的關鍵．