Question

8．如图所示为某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50kg，电源的电压为110V，不计电源电阻及各处的摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A，则：
（1）电动机正常工作10s消耗的电能有多少？
（2）电动机线圈的电阻有多大？（g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根据P=EI求出电动机的输入功率，由W=Pt计算消耗的电能．
（2）电动机的输出功率等于牵引力的功率，根据牵引力的功率求出电动机的输出功率．电动机的输入功率等于输出功率和线圈电阻产生的热功率之和．根据能量守恒，结合焦耳定律求出电动机线圈的电阻．

解答 解：（1）电动机的输入功率P₁=EI=110×5W=550W．
电动机正常工作10s消耗的电能：W=Pt=550×10=5.5×10³J
（2）电动机的输出功率P₂=mgv=500×0.9W=450W．
根据能量守恒定律得，${P}_{1}-{P}_{2}={I}^{2}r$
则线圈内阻r=$\frac{{P}_{1}-{P}_{2}}{{I}^{2}}=\frac{100}{25}Ω=4Ω$．
答：（1）电动机正常工作10s消耗的电能有5.5×10³J．
（2）线圈的内阻为4Ω．

点评 解决本题的关键知道输入功率和输出功率以及线圈发热功率的区别和联系，注意对于电动机电路，在电动机正常工作的情况下，不能运用闭合电路欧姆定律进行求解．