Question

如圖所示，是某直流電動機提升重物的裝置．當電動機的工作電壓U=110V時，電動機穩(wěn)定地向上勻速提升重物，電路中的電流I=5A．電動機線圈的電阻R=4Ω．
（1）求電動機線圈產(chǎn)生焦耳熱的功率P_熱；
（2）求電動機消耗的電功率P；
（3）求電動機輸出的機械功率P_機；
（4）若提升的重物重力G=360N，求重物運動的速度大小v．

Answer 1

分析：（1）由P=I²R求出電動機線圈產(chǎn)生焦耳熱的功率P_熱；
（2）已知電動機兩端的電壓和通過的電流，根據(jù)P=UI求出電動機的耗電功率；
（3）根據(jù)P=UI求電動機的耗電功率，再根據(jù)P=I²R 求出電動機線圈產(chǎn)生的熱功率，最后由電動機消耗的功率減去線圈產(chǎn)生的熱功率即為電動機輸出的機械功率；
（4）根據(jù)P_機=Gv，可求出重物運動的速度大��；

解答：解：（1）由P=I²R求出電動機線圈產(chǎn)生焦耳熱的功率P_熱=I²R=5²×4W=100W
（2）電動機的耗電功率P_電=UI=110V×5A=550W；
（3）電動機的機械功率P_機械=UI-I²R=550W-100W=450W；
（4）根據(jù)P_機=Gv，可求出重物運動的速度大小v=

P機

G

=

450

360

m/s=1.25m/s
答：（1）求電動機線圈產(chǎn)生焦耳熱的功率P_熱為100W；
（2）求電動機消耗的電功率P為550W；
（3）求電動機輸出的機械功率P_機為450W；
（4）若提升的重物重力G=360N，求重物運動的速度大小v為1.25m/s．

點評：本題考查了消耗電能（電功）的計算、功的計算、效率的計算．特別是要知道電動機不是純電阻用電器，電流做功消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能、少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（發(fā)熱）．