题目内容
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，它用细绳拴在电动机的轴上．闭合开关s，重物p以速度v匀速上升，这时理想电流表和理想电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V，重物p上升的速度v=0.70m/s．已知该装置机械部分的机械效率为70%，重物的质量m=45kg（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．
分析：（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；
（2）根据P机=mgv求出机械功率；
（3）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．
（2）根据P机=mgv求出机械功率；
（3）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．
解答：解：（1）电动机消耗的电功率为 P电=UI=5×110W=550W
（2）绳对重物做功的机械功率为P机=mgv=45×10×0.70W=315W
（3）电动机输出的电功率为P机出=
=
W=450W
电动机线圈的电阻R的发热功率为P线=P电--P机出=100W
由 P线=I2R得
电动机线圈的电阻R=
=
Ω=4Ω
答：（1）电动机消耗的电功率P电为550W；
（2）绳对重物做功的机械功率P机为315W；
（3）电动机线圈的电阻R为4Ω．
（2）绳对重物做功的机械功率为P机=mgv=45×10×0.70W=315W
（3）电动机输出的电功率为P机出=
| P机 |
| η |
| 315 |
| 0.7 |
电动机线圈的电阻R的发热功率为P线=P电--P机出=100W
由 P线=I2R得
电动机线圈的电阻R=
| P线 |
| I2 |
| 100 |
| 25 |
答：（1）电动机消耗的电功率P电为550W；
（2）绳对重物做功的机械功率P机为315W；
（3）电动机线圈的电阻R为4Ω．
点评：知道电动机工作时，消耗的电能转化为其它形式的能（一是机械能，二是内能）是解本题的关键．
练习册系列答案
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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，它用细绳拴在电动机的轴上．闭合开关s，重物p以速度v被匀速提升，这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V，重物p上升的速度v=0.90m/s．重物的质量m=50kg．不计一切摩擦，g取10m/s2．求：
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：
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，将重物用细绳拴在电动机的轴上．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=5.0A和U=110V，重物p上升的速度v=0.50m/s．已知电动机损失的能量全部转化为电动机线圈的电热，重物的质量m=30kg．（g取10m/s2）