Question

【題目】如圖所示為直流電動機提升重物裝置,電動機的內阻一定,閉合開關K,當把它接入電壓為U1=0.2V的電路時,電動機不轉,測得此時流過電動機的電流是I1=0.4A；當把電動機接入電壓為U2=4.0V的電路中,電動機下常工作且電動機勻速提升重物,工作電流是I2=1.0A,求:

(1)電動機線圈的電阻r；

(2)當U2=4.0V電動機正常工作時的輸出功率及電動機的效率；

(3)如果重物質量m=1.0kg,當U2=4.0V時電動機提升重物的速度大小是多少?(g取)

Answer 1

【答案】（1）0.5Ω（2）3.5W 87.5%（3）0.35m/s

【解析】

（1）電動機不轉時，此時電動機為純電阻元件，則：

（2）電動機正常工作時消耗的功率為：
P=U2I2=4.0×1.0W=4.0W
電動機正常工作時線圈電阻損耗的功率為：
P熱=I22r=1.02×0.5W=0.5W
電動機正常工作時輸出功率為：
P出=P-P熱=4.0-0.5W=3.5W
電動機正常工作時效率為：

（3）勻速提升時，拉力等于重力，即：
F=mg=1×10N=10N
由電動機的輸出功率P出=Fv可得提升重物的速度為：