Question

3．如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压为U=110V且保持不变，电路中的电流是I=5A，质量为m=50kg的重物在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升．不计各处摩擦．则每秒钟电机消耗的电能W_电、每秒钟电机对重物做得功W_物和电机线圈的电阻R都正确的是（g取10N/kg）（　　）

• A． W_电=550J  W_物=450J    R=2Ω
• B． W_电=550J  W_物=450J    R=4Ω
• C． W_电=450J  W_物=450J    R=4Ω
• D． W_电=450J  W_物=550J    R=8Ω

Answer 1

分析 （1）由速度公式可求得重物上升的高度，则由W=mgh可求得电动机克服重力所做的功；
（2）电流通过直流电动机做功，消耗电能转化为机械能和内能，则由W=UIt求得电能，则由电能减去增加的机械能即可求转化为的热量；
（3）热量来源于线圈电阻上电流所做的功，则由Q=I²Rt可求得电阻．

解答 解：（1）物体上升的高度h=vt=0.9m/s×s=0.9m；
则物体克服重力所做的功W_G=mgh=50kg×10N/kg×0.9m=450J；
（2）消耗的电能W_电=UIt=110V×5A×1s=550J；
则产生的热量Q=W_电-W_G=550J-450J=100J；
（3）由Q=I²Rt可得：
R=$\frac{Q}{{I}^{2}t}$=$\frac{100J}{（5A）^{2}×1s}$=4Ω；
故选B．

点评 本题解题的关键在于明确能量的转化的方向，知道消耗的电能转化为了机械能和热量，则可求得热量；同时明确热量是由于线圈内阻发热产生的．