Question

14．如圖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)阻為0.5Ω，R=10Ω，直流電壓U=150V，理想電壓表示數(shù)為100V，g取10m/s²，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 通過電動(dòng)機(jī)的電流為200A
• B． 電動(dòng)機(jī)正常工作1h，所產(chǎn)生的熱量為4.5×10⁴J
• C． 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為500W
• D． 正常工作時(shí)此電動(dòng)機(jī)能拉動(dòng)質(zhì)量為30kg的物體以2m/s的速度勻速上升

Answer 1

分析 （1）計(jì)算通過電動(dòng)機(jī)的電流，也就是計(jì)算流過電阻R的電流即可；
（2）根據(jù)Q=P_消•t求解電動(dòng)機(jī)正常工作1h，所產(chǎn)生的熱量；
（3）根據(jù)P=U_電I求出電動(dòng)機(jī)的總功率，根據(jù)P消=I²r求出電動(dòng)機(jī)消耗的功率，再根據(jù)P_出=P-P_消即可求解電動(dòng)機(jī)的輸出功率；
（4）物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力等于重力，即電動(dòng)機(jī)的牽引力F=mg=300N，根據(jù)P_出=Fv求解速度．

解答 解：A、電動(dòng)機(jī)跟電阻串聯(lián)，所以電流相等，電阻R兩端的電壓為U_R=U-U_V=150-100=50V，電動(dòng)機(jī)的電流為$I=\frac{U_R}{R}=\frac{50}{10}=5A$，故A錯(cuò)誤；
B、電動(dòng)機(jī)正常工作1h，所產(chǎn)生的熱量Q=P_消•t=12.5×3600=45000J=4.5×10⁴J，故B正確；
C、電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為：P=U_電I=100×5=500W，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的功率${P_消}={I^2}r=25×0.5=12.5W$，
所以電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P_出=P-P_消=500-12.5=487.5W，故C錯(cuò)誤；
D、物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力等于重力，即電動(dòng)機(jī)的牽引力F=mg=1000N，
而P_出=Fv
解得：$v=\frac{487.5}{1000}=0.4875m/s$，故D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評 對于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的．