Question

某一用直流電動機提升重物的裝置，如圖所示，重物的質量為50kg，電源電壓為1l0V，不計電源電阻及各處摩擦．當電動機轉動，使物體以0.9m/s的速度勻速上升10秒鐘的過程中，電路中的電流大小始終為為5A．求
（1）繩子對物體做的功是多少？
（2）電動機消耗的總電能是多少？
（3）電動機線圈的電阻大小為多少？（g=10N/kg）

Answer 1

分析：機械功的計算：W=Fs；電功的計算：W=UIt．使用電動機時電流做的功大部分轉化為機械能，一小部分通過線圈發熱損失掉．

解答：解：（1）物體上升的高度為：s=vt=0.9m/s×10s=9m
所以對物體做的功為：W=Gh=50kg×10N/kg×9m=4500J
答：繩子對物體做的功是4500J．
（2）電動機消耗的總電能為：W=UIt=110V×5A×10s=5500J
答：電動機消耗的總電能是5500J．
（3）電流在線圈上消耗的能量是：Q=5500J-4500J=1000J
根據公式Q=I²Rt得，R=

Q

I2t

=

1000J

(5A)2×10s

=4Ω
答：電動機線圈的電阻為4Ω．

點評：此題主要考查了機械功、電功的計算，并且考查了電流通過電動機做功時，能量的轉化情況．