Question

圖是直流電動機提升重物的示意圖，電源電壓為110V且保持不變，電路中的電流是5A，質量為50kg的重物在電動機帶動下以0.9m/s的速度勻速上升，不計各處摩擦，則電動機消耗電功率是

550

W，電動機的效率是

81.8

%．電動機的線圈的電阻是

4

Ω（g取10N/kg）

Answer 1

分析：根據P=UI求出電動機消耗電功率；根據W=Pt求出1s內電動機消耗的電能做的總功，根據W=Gh=mgvt求出1s內電動機克服物體重力做的有用功，利用效率公式求出電動機的效率；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，根據W=I²Rt求出電動機的線圈的電阻．

解答：解：電動機消耗電功率為：
P=UI=110V×5A=550W；
1s內電動機消耗的電能做的總功為
W_總=Pt=550W×1s=550J，
1s內電動機克服物體重力做的有用功為：
W_有用=Gh=mgvt=50kg×10N/kg×0.9m/s×1s=450J
電動機的效率為：
η=

W有

W總

=

450J

550J

≈81.8%；
1s內電動機的線圈消耗的能量為：
Q=W=W_總-W_有用=550J-450J=100J，
電動機的線圈的電阻為：
R=

Q

I2t

=

100J

(5A)2×1s

=4Ω．
故答案為：550；81.8；4．

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．