Question

图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压为110V且保持不变，电路中的电流是5A，质量为50kg的重物在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦，则电动机消耗电功率是

550

W，电动机的效率是

81.8

%．电动机的线圈的电阻是

4

Ω（g取10N/kg）

Answer 1

分析：根据P=UI求出电动机消耗电功率；根据W=Pt求出1s内电动机消耗的电能做的总功，根据W=Gh=mgvt求出1s内电动机克服物体重力做的有用功，利用效率公式求出电动机的效率；使用电动机时电流做的功大部分转化为机械能，一小部分通过线圈发热损失掉，根据W=I²Rt求出电动机的线圈的电阻．

解答：解：电动机消耗电功率为：
P=UI=110V×5A=550W；
1s内电动机消耗的电能做的总功为
W_总=Pt=550W×1s=550J，
1s内电动机克服物体重力做的有用功为：
W_有用=Gh=mgvt=50kg×10N/kg×0.9m/s×1s=450J
电动机的效率为：
η=

W有

W总

=

450J

550J

≈81.8%；
1s内电动机的线圈消耗的能量为：
Q=W=W_总-W_有用=550J-450J=100J，
电动机的线圈的电阻为：
R=

Q

I2t

=

100J

(5A)2×1s

=4Ω．
故答案为：550；81.8；4．

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．