Question

如圖所示，是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖．電動機內電阻r=0.8Ω，電路中另一電阻R=10Ω，直流電壓U=160V，電壓表示數U_V=110V．試求：
（1）通過R的電流；
（2）輸入電動機的電功率；
（3）若該電動機以v=1m/s勻速豎直向上提升一重物，求此重物的質量？（g取10m/s²）

Answer 1

分析：（1）根據歐姆定律求出通過R的電流；
（2）電動機的輸入功率為P₁=U₂I；
（3）電動機內電阻的發(fā)熱功率為 P₂=I²r，輸出的機械功率為P₃=P₁-P₂．由公式P₃=Fv=mgv求解物體的質量．

解答：解：（1）通過R的電流 I=

U1-U2

R

=

160-110

10

A=5A；                                        
（2）電動機的輸入功率 P₁=U₂I=110×5W=550W，
（3）電動機內電阻的發(fā)熱功率 P₂=I²r=5²×0.8W=20W，
輸出的機械功率 P₃=P₁-P₂=（550-20）W=530W；                             
而P₃=Fv=mgv
解得：m=

530

10×1

=53kg
答：
（1）通過R的電流為5A；
（2）輸入電動機的電功率為550W；
（3）若該電動機以v=1m/s勻速豎直向上提升一重物，此重物的質量為53kg．

點評：本題考查了機械公式和電功功率以及電功公式的靈活應用，關鍵是知道電動機做功的功率加上線圈的發(fā)熱功率即為電動機消耗電能的功率，難度適中．