Question

如圖所示是利用電動機提升重物的示意圖，其中D是直流電動機．p是一個質量為m的重物，它用細繩拴在電動機的軸上．閉合開關s，重物p以速度v被勻速提升，這時電流表和電壓表的示數分別是I=5.0A和U=110V，重物p上升的速度v=0.90m/s．重物的質量m=50kg．不計一切摩擦，g取10m/s²．求：
（1）電動機消耗的電功率P_電；
（2）電動機線圈的電阻R．

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，根據P_出=mgv求出機械功率；
（2）由機械部分的機械效率可求出電動機輸出功率，根據電動機消耗的功率與輸出功率之差，即為線圈電阻發(fā)熱功率，再由P=I²R求出電動機線圈的電阻．

解答：解：（1）電動機的輸入功率：
P_入=UI=5×110W=550W
（2）電動機的輸出功率：
P_出=mgv=50×10×0.9=450W
電動機線圈的發(fā)熱功率：
 P_熱=P_入-P_出  
P_熱=I²R
代入數據，聯立解得：
R=4Ω       
答：（1）電動機消耗的電功率為550V；
（2）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．