Question

如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机．p是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上．闭合开关s，重物p以速度v被匀速提升，这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V，重物p上升的速度v=0.90m/s．重物的质量m=50kg．不计一切摩擦，g取10m/s²．求：
（1）电动机消耗的电功率P_电；
（2）电动机线圈的电阻R．

Answer 1

分析：（1）已知电动机两端的电压和通过的电流，根据P=UI求出电动机的耗电功率，根据P_出=mgv求出机械功率；
（2）由机械部分的机械效率可求出电动机输出功率，根据电动机消耗的功率与输出功率之差，即为线圈电阻发热功率，再由P=I²R求出电动机线圈的电阻．

解答：解：（1）电动机的输入功率：
P_入=UI=5×110W=550W
（2）电动机的输出功率：
P_出=mgv=50×10×0.9=450W
电动机线圈的发热功率：
 P_热=P_入-P_出  
P_热=I²R
代入数据，联立解得：
R=4Ω       
答：（1）电动机消耗的电功率为550V；
（2）电动机线圈的电阻为4Ω．

点评：知道电动机工作时，消耗的电能转化为其它形式的能（一是机械能，二是内能）是解本题的关键．