Question

某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，如圖所示，重物質(zhì)量m=50kg，電源的電壓為U=110V，不計(jì)電源內(nèi)阻及各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電阻中的電流I=5A，由此可知電動(dòng)機(jī)的線圈的電阻R為多少？

Answer 1

分析：用直流電動(dòng)機(jī)提升重物時(shí)，電動(dòng)機(jī)消耗的電能轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)的內(nèi)能和提升重物的機(jī)械能，根據(jù)能量守恒定律列出功率求解R．

解答：解：電動(dòng)機(jī)消耗的總能量一部分用于提升重物的機(jī)械能，一部分消耗在電動(dòng)機(jī)線圈電阻發(fā)熱上．根據(jù)能量守恒定律得
     P_電=P_機(jī)+P_熱，
其中P_電=IU，P_機(jī)=mgv，P_熱=I²R，
所以有IU=mgv+I²R，
代入解得  R=

IU-mgv

I2

=4Ω
答：電動(dòng)機(jī)的線圈的電阻R為4Ω．

點(diǎn)評(píng)：電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電路是非純電阻電路，求解電功率只能用P_電=IU，求解內(nèi)電路發(fā)熱功率只能用P_熱=I²R，輸出功率往往根據(jù)能量守恒定律求解．