Question

6．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=8Ω，直流電壓U=160V，理想電壓表示數U_V=120V．試求：
（1）通過電動機的電流；
（2）輸入電動機的電功率；
（3）若電動機以v=2m/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的電流為：I=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{R}$=$\frac{160-120}{8}$A=5A；
由于R與電動機串聯，故流過電動機的電流為5A；
（2）電動機的輸入功率為：P₁=U₂I=120×5W=600W，
（3）電動機內電阻的發(fā)熱功率為：P₂=I²r=5²×0.8W=20W，
輸出的機械功率為：P₃=P₁-P₂=（600-20）W=580W；
而P₃=Fv=mgv
解得：m=$\frac{580}{10×2}$=29kg
答：（1）通過R的電流為5A；
（2）輸入電動機的電功率為600W；
（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29kg

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．