Question

【题目】利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E=6V，电源内阻r=1Ω，电阻R=3Ω，重物质量m=0．10kg，当将重物固定时，理想电压表的示数为5V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5．5V，（不计摩擦，g取10m/s2）．求：

（1）串联入电路的电动机内阻为多大？

（2）重物匀速上升时的速度大小．

Answer 1

【答案】（1）2Ω（2）1．5m/s

【解析】试题分析：（1）由题，电源电动势E=6V，电源内阻r=1Ω，当将重物固定时，电压表的示数为5V，则根据闭合电路欧姆定律得

电路中电流为

电动机的电阻

（2）当重物匀速上升时，电压表的示数为U=5．5V，电路中电流为=0．5A

电动机两端的电压为UM=E-I′（R+r）=6-0．5×（3+1）V=4V

故电动机的输入功率P=UMI′=4×0．5=2W

根据能量转化和守恒定律得UMI′=mgv+I′2R

代入解得，v=1．5m/s