Question

6．如圖所示是一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖．電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻r=0.8Ω，電路中另一電阻R=8Ω，直流電壓U=160V，理想電壓表示數(shù)U_V=120V．試求：
（1）通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流；
（2）輸入電動(dòng)機(jī)的電功率；
（3）若電動(dòng)機(jī)以v=2m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律求出通過(guò)R的電流；
（2）電動(dòng)機(jī)的輸入功率為P₁=U₂I；
（3）電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻的發(fā)熱功率為 P₂=I²r，輸出的機(jī)械功率為P₃=P₁-P₂．由公式P₃=Fv=mgv求解物體的質(zhì)量．

解答 解：（1）通過(guò)R的電流為：I=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{R}$=$\frac{160-120}{8}$A=5A；
由于R與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，故流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為5A；
（2）電動(dòng)機(jī)的輸入功率為：P₁=U₂I=120×5W=600W，
（3）電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻的發(fā)熱功率為：P₂=I²r=5²×0.8W=20W，
輸出的機(jī)械功率為：P₃=P₁-P₂=（600-20）W=580W；
而P₃=Fv=mgv
解得：m=$\frac{580}{10×2}$=29kg
答：（1）通過(guò)R的電流為5A；
（2）輸入電動(dòng)機(jī)的電功率為600W；
（3）若該電動(dòng)機(jī)以v=1m/s勻速豎直向上提升一重物，此重物的質(zhì)量為29kg

點(diǎn)評(píng) 本題考查了機(jī)械公式和電功功率以及電功公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道電動(dòng)機(jī)做功的功率加上線圈的發(fā)熱功率即為電動(dòng)機(jī)消耗電能的功率．