Question

10．如圖所示電路，用直流電動機提升重量為400N的重物，電源電動勢為100V，不計電源內阻及各處摩擦，當電動機以0.80m/s的恒定速度向下提升重物時，電路中的電流為4.0A，可以判斷（　　）

• A． 電動機線圈的電阻為25Ω
• B． 提升重物消耗的功率為400W
• C． 電動機消耗的總功率為400W
• D． 電動機線圈消耗的功率為80W

Answer 1

分析 當電動機以恒定速度向上提升重物時，同時電動機因線圈電阻消耗功率．則電源產生的總功率等于提升物體消耗的功率加上線圈電阻消耗的功率．

解答 解：重物被提升的功率P₁=Fv=Gv=400×0.8W=320W
此時電路中的電流為4.0A．則電源的總功率P_總=EI=100×4W=400W
所以線圈電阻消耗的功率為P_r=P_總-P₁=400-320W=80W
由毆姆定律可得：r=$\frac{{P}_{r}}{{I}^{2}}=\frac{80}{4．{0}^{2}}=5$Ω
所以AB錯誤，CD正確
故選：CD

點評 該題中，電源消耗的電功率轉化為電阻上的焦耳熱與物體的機械能，由能量守恒定律可知，提升功率與電阻發熱功率之和為電源的總功率．