Question

3．某一用直流電動機(jī)提升重物的裝置，如圖所示，重物m=50kg，電源的電動勢E=110V，不計電源內(nèi)阻及各處的摩擦，當(dāng)電動機(jī)以v=0.80m/s的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流強(qiáng)度為I=5A，（g=10m/s²）則：
（1）電源的總功率是多少？
（2）電動機(jī)的輸出功率是多少？
（3）電動機(jī)線圈的電阻是多少？

Answer 1

分析 （1）電動機(jī)的輸出功率等于牽引力的功率，根據(jù)牽引力的功率求出電動機(jī)的輸出功率．
（2）根據(jù)P=EI求出電動機(jī)的輸入功率．
（3）電動機(jī)的輸入功率等于輸出功率和線圈電阻產(chǎn)生的熱功率之和．根據(jù)能量守恒，結(jié)合焦耳定律求出電動機(jī)線圈的電阻．

解答 解：（1）電動機(jī)的輸入功率為總功率，即P₁=EI=110×5W=550W；
（2）電動機(jī)的輸出功率P₂=mgv=500×0.8W=400W；
（3）根據(jù)能量守恒定律得，${P_1}-{P_2}={I^2}r$，
則線圈內(nèi)阻r=$\frac{{{P_1}-{P_2}}}{I^2}=\frac{100}{25}Ω=4Ω$；
答：（1）電源的總功率是為550W；
（2）電動機(jī)的輸出功率是400W；
（3）線圈的內(nèi)阻為4Ω．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道輸入功率和輸出功率以及線圈發(fā)熱功率的區(qū)別和聯(lián)系，注意對于電動機(jī)電路，在電動機(jī)正常工作的情況下，不能運(yùn)用閉合電路歐姆定律進(jìn)行求解．