Question

4．某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流I=5.0A，求：电动机的线圈电阻（取g=10m/s²）

Answer 1

分析 电流通过直流电动机做功，消耗电能（W_电=UIt）转化为机械能（W_机=mgh）和内能（W_内=I²Rt），可求转化为的内能大小，再根据W_内=I²Rt求电动机线圈的电阻；

解答 解：（1）在时间t内电流通过直流电动机做功（消耗电能）：
W_电=UIt，
在时间t内得到的机械能：
W_机=mgh=mgvt，
在时间t内，在电动机线圈的电阻转化的内能：
W_内=I²Rt，
由题知，W_电=W_机+W_内，UIt=mgvt+I²Rt，
则UI=mgv+I²R，
即：110V×5A=50kg×10N/kg×0.9m/s+（5A）²R
解得：R=4Ω；
答：电动机线圈电阻为4Ω

点评 本题考查了消耗电能的计算、功的计算、效率的计算．特别是要知道电动机不是纯电阻用电器，电流做功消耗的电能大部分转化为机械能、少部分转化为内能（发热）．