Question

12．如圖甲所示，直流電源的電壓為220V，電阻R的阻值為20Ω，電動機(jī)正常工作轉(zhuǎn)動時，電壓表的讀數(shù)為180V，電動機(jī)通過轉(zhuǎn)軸帶動軸上繞著的繩將質(zhì)量為17.8kg的重物勻速提升起來，重物勻速上升的速度為2m/s，如圖乙所示，重力加速度g=10m/s²．求：
（1）電流表的讀數(shù)；
（2）電阻R的電功率；
（3）則電動機(jī)線圈的電阻值．

Answer 1

分析 （1）電阻R與電動機(jī)串聯(lián)，電流相等，以R為研究對象，根據(jù)歐姆定律求解即可．
（2）根據(jù)p=UI求電阻R的電功率．
（3）由p_電=p_機(jī)+p_熱，p_熱=I²r，求電阻．

解答 解：（1）通過電動機(jī)的電流等于電阻R上的電流
I=$\frac{U-{U}_{V}}{R}$=$\frac{220-180}{20}$=2A；
（2）根據(jù)p=UI，電阻R的電功率P=40×2=80W
（3）電動機(jī)消耗的電功率為
p_電=UI=180V×2A=360W；
電機(jī)的機(jī)械功率即牽引力的功率   p_機(jī)=Fv=mgv=17.8×10×2=356W
由p_電=p_機(jī)+p_熱，p_熱=I²r得r=1Ω
答：（1）通過電動機(jī)的電流是2A．
（2）電阻R的電功率80W．
（3）電動機(jī)線圈的電阻值1Ω

點評 本題關(guān)鍵要明確研究對象，要注意電動機(jī)正常工作時，其電路是非純電阻電路，歐姆定律不適用．還要知道電動機(jī)電流做功與加上線圈的發(fā)熱之差即為電動機(jī)對外做功．