题目内容
2.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=0.70m/s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.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.
解答 解:(1)电动机消耗的电功率为 P电=UI=5.5×110W=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=$\frac{P_机}{η}$=$\frac{315}{0.7}$W=450W,
电动机线圈的电阻R的发热功率为P线=P电-P机出=550-450=100W,
由 P线=I2R得 电动机线圈的电阻R=$\frac{P_线}{I^2}=\frac{100}{25}Ω=4Ω$;
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.
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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