Question

（2009?杜集區(qū)模擬）直流電動(dòng)機(jī)提升重物，電壓為110V且保持不變，電路中的電流為5A，質(zhì)量為50Kg的重物在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以0.9m/s的速度勻速上升，各處摩擦不計(jì)，請(qǐng)計(jì)算：
（1）電動(dòng)機(jī)的耗電功率；
（2）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率：
（3）電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率；
（4）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率；
（5）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻．

Answer 1

分析：（1）已知電動(dòng)機(jī)兩端的電壓和通過(guò)的電流，根據(jù)P=UI求出電動(dòng)機(jī)的耗電功率；
（2）根據(jù)W=Gh=mgh求出機(jī)械功，再根據(jù)P=

W

t

求出機(jī)械功率；
（3）電動(dòng)機(jī)消耗的電功率減掉有用功率即為發(fā)熱功率；
（4）利用W=Pt和效率公式求出電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率；
（5）根據(jù)P=I²R求出電動(dòng)機(jī)線圈的電阻．

解答：解：（1）電動(dòng)機(jī)的耗電功率P_電=UI=110V×5A=550W；
（2）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P_機(jī)械=

W

t

=

Gh

t

=

mgh

t

=mgv=50kg×10N/kg×0.9m/s=450W；
（3）電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P_熱=P_電-P_機(jī)械=550W-450W=100W；
（4）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率η=

W機(jī)械

W電

=

P機(jī)械

P電

=

450W

550W

≈81.8%；
（5）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R=

P熱

I2

=

100W

(5A)2

=4Ω．
答：（1）電動(dòng)機(jī)的耗電功率為550W；
（2）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為450W；
（3）電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為100W；
（4）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率約為81.8%；
（5）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為4Ω．

點(diǎn)評(píng)：知道電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，消耗的電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能（一是機(jī)械能，二是內(nèi)能）是解本題的關(guān)鍵．