Question

12．如图甲所示，直流电源的电压为220V，电阻R的阻值为20Ω，电动机正常工作转动时，电压表的读数为180V，电动机通过转轴带动轴上绕着的绳将质量为17.8kg的重物匀速提升起来，重物匀速上升的速度为2m/s，如图乙所示，重力加速度g=10m/s²．求：
（1）电流表的读数；
（2）电阻R的电功率；
（3）则电动机线圈的电阻值．

Answer 1

分析 （1）电阻R与电动机串联，电流相等，以R为研究对象，根据欧姆定律求解即可．
（2）根据p=UI求电阻R的电功率．
（3）由p_电=p_机+p_热，p_热=I²r，求电阻．

解答 解：（1）通过电动机的电流等于电阻R上的电流
I=$\frac{U-{U}_{V}}{R}$=$\frac{220-180}{20}$=2A；
（2）根据p=UI，电阻R的电功率P=40×2=80W
（3）电动机消耗的电功率为
p_电=UI=180V×2A=360W；
电机的机械功率即牵引力的功率   p_机=Fv=mgv=17.8×10×2=356W
由p_电=p_机+p_热，p_热=I²r得r=1Ω
答：（1）通过电动机的电流是2A．
（2）电阻R的电功率80W．
（3）电动机线圈的电阻值1Ω

点评 本题关键要明确研究对象，要注意电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不适用．还要知道电动机电流做功与加上线圈的发热之差即为电动机对外做功．