Question

一直流電動機線圈內(nèi)阻一定，用手握住轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動，在線圈兩端加電壓為0.3V，電流為0.3A．松開轉(zhuǎn)軸，在線圈兩端加電壓為2V時，電流為0.8A，電動機正常工作．求：
（1）直流電動機線圈內(nèi)阻
（2）該電動機正常工作時，輸入的電功率是多少？
（3）電動機的機械功率是多少？
（4）電動機勻速提升質(zhì)量為0.1kg的物體時的速度是多少？

Answer 1

分析：（1）電動機不動時是純電阻電路，根據(jù)歐姆定律直接求解即可；
（2）由P=UI求解電動機正常工作時輸入的電功率；
（3）由P_熱=I²R求出電動機正常工作時電動機線圈消耗的熱功率，電動機的輸入功率與熱功率之差是電動機的輸出功率；
（4）物體勻速上升，拉力與重力平衡；根據(jù)P_出=Fv求解物體的速度．

解答：解：（1）電動機不動時是純電阻電路，根據(jù)歐姆定律，有：
 R=

U0

I0

=

0.3V

0.3A

=1Ω  
（2）電動機正常工作時輸入的電功率P=UI=2×0.8=1.6W    
（3）根據(jù)能量守恒定律，電動機的輸出功率
P_出=UI-I²R=1.6-0.8²×1=0.96W 
（4）物體勻速上升，拉力與重力平衡，
根據(jù)平衡條件，有：F=G=1N；
 電機輸出功率P_出=Fv，
故v=

P出

F

=

0.96W

1N

=0.96m/s；
答：（1）直流電動機線圈內(nèi)阻為1Ω；
（2）該電動機正常工作時，輸入的電功率是1.6W；
（3）電動機的機械功率是0.96W；
（4）電動機勻速提升質(zhì)量為0.1kg的物體時的速度是0.96m/s．

點評：知道電動機不轉(zhuǎn)時是純電阻電路，由歐姆定律求出電動機電阻是本題的切入點；知道電動機的輸入功率與熱功率之差是電動機的輸出功率是正確解題的關鍵．