Question

2．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_M=110V．試求：
（1）通過電動機的電流？
（2）電動機的電功率及電動機的輸出功率？
（3）若電動機以v=1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質量？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根據歐姆定律求出通過電路的電流；
（2）電動機的輸入功率為P₁=U_MI，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；
（3）由公式P₃=Fv=mgv求解物體的質量．

解答 解：（1）通過R的電流為：I=$\frac{U-{U}_{M}}{R}=\frac{160-110}{10}$A=5A，則通過電動機的電流為5A；
（2）電動機的輸入功率為：P₁=U_MI=110×5W=550W，
電動機內電阻的發(fā)熱功率為：P₂=I²r=5²×0.8W=20W，
輸出功率為：P₃=P₁-P₂=（550-20）W=530W，
（3）根據輸出功率等于機械功率得：P₃=Fv=mgv
解得：m=$\frac{530}{10×1}$=53kg
答：（1）通過電動機的電流為5A；
（2）電動機的電功率為550W，電動機的輸出功率為530W；
（3）若電動機以v=1m/s勻速豎直向上提升重物，該重物的質量為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．