Question

如圖是直流電動機提升重物的示意圖，電源電壓為50V且保持不變，電路中的電流是2A，電動機線圈的電阻是5Ω，有一個重物在電動機帶動下以1m/s的速度勻速上升，不計各處摩擦，則物體重為（　　）

A．100N

B．80N

C．50N

D．20N

Answer 1

分析：本題為非純電阻電路，所以歐姆定律不適用．可以由能量的轉化和守恒來解答．電動機消耗的總功一部分用來輸出功，另一部分被電機消耗．而消耗部分可以由焦耳定律求解．

解答：解：電動機中消耗的總功率由P=UI得：
P₁=UI=50V×2A=100W
電機輸出的機械功率等于物體克服重力做功的功率：
P₂=Fv=Gv=G×1m/s
由能量守恒得電機熱功率等于總功率與輸入功率的差：
P₃=P₁-P₂=100W-G×1m/s
由焦耳定律知電機的發熱功率為：P₃=I²R
100W-G×1m/s=（2A）²×5Ω
則G=80N．
故選B．

點評：在做本題時很多同學往往直接應用歐姆定律而導致錯誤，對于非純電阻電路一定要注意歐姆定律是不適用的，但焦耳定律仍然可以，只不過求出的只是電機內阻發熱的那一部分．