Question

如圖所示，直流電動機提升重物，重物的質量m=50kg，電源供電電壓為110V，不計各處摩擦，當電動機以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流為5A，求：（1）電動機輸出的機械功率為多少？（2）電動機線圈的電阻為多大？

Answer 1

分析：（1）電動機的輸出功率等于牽引力的功率，根據牽引力的功率求出電動機的輸出功率．
（2）根據P=EI求出電動機的輸入功率；電動機的輸入功率等于輸出功率和線圈電阻產生的熱功率之和；根據能量守恒，結合焦耳定律求出電動機線圈的電阻．

解答：解：（1）電動機的輸出功率等于繩子拉力對重物做功的功率，由于物體勻速上升，故繩子拉力做功的功率等于克服重力做功的功率，故：
P_出=mgv=500×0.9=450W
（2）電動機的輸入功率等于輸出功率和線圈電阻產生的熱功率之和，故：
P_總=P_熱+P_出
UI=I²R+P_出
解得：R=

UI-P出

I2

=

110×5-450

25

=4Ω
答：（1）電動機輸出的機械功率為450W；
（2）電動機線圈的電阻為4Ω．

點評：解決本題的關鍵知道輸入功率和輸出功率以及線圈發熱功率的區別和聯系，注意對于電動機電路，在電動機正常工作的情況下，不能運用閉合電路歐姆定律進行求解．