Question

【题目】如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机．P是一个质量为m的重物，它用细绳绕在电动机的轴上，闭合开关S，重物P以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I=5A和U=220V，重物P匀速上升的速度v=0.4m/s，重物的质量m=50kg，g取10m/s2 ． 求：

（1）电动机消耗的电功率P电；
（2）绳对重物做功的机械功率P机；
（3）电动机线圈的电阻R．

Answer 1

【答案】
（1）解：根据电功率关系式有：

P电=UI=5×220W=1100W

答：电动机消耗的电功率P电为1100W

（2）解：以物体为研究对象，由于物体匀速上升，有：

F﹣mg=0…①

P机=Fv…②

联解①②，代入数据得：P机=200W

答：绳对重物做功的机械功率P机为200W

（3）解：根据功能关系有：

P电=P机+P热…③

P热=I2R…④

联解③④，代入数据得：R=36Ω

答：电动机线圈的电阻R为36Ω．

【解析】（1）已知电动机两端的电压和通过的电流，根据P=UI求出电动机的耗电功率，根据P出=mgv求出机械功率；（2）由机械部分的机械效率可求出电动机输出功率，根据电动机消耗的功率与输出功率之差，即为线圈电阻发热功率，再由P=I2R求出电动机线圈的电阻．
【考点精析】掌握电功率和电功是解答本题的根本，需要知道电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt，这是计算电功普遍适用的公式. ? 单位时间内电流做的功叫电功率，P=W/t=UI，这是计算电功率普遍适用的公式．