Question

6．如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，电动机内阻r=0.8Ω，电路中另一电阻R=10Ω，直流电压U=160V，理想电压表示数U_V=110V．试求：
（1）通过电动机的电流；
（2）电动机的输入功率；
（3）若电动机竖直向上匀速提升重物速度为1m/s，求该重物的质量．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I²R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的．

解答 解：（1）电动机和电阻串联，所以电流相等．电阻R两端电压为：
U₁=160-110=50V，
通过电动机的电流大小为：
$I=\frac{{U}_{1}}{R}=\frac{50}{10}A=5A$
（2）电动机输入的电功率为：
P=UI=110×5=550W．
（3）电动机的机械功率为：
P′=P-I²R=550W-25×0.8W=530W．
由P=mgv可得：
m=$\frac{530}{10×1}$=53kg；
答：（1）通过电动机的电流I是5A．
（2）电动机的输入功率P是550W．
（3）该重物的质量为53kg．

点评 对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．