Question

一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A．松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作．求：
（1）直流电动机线圈内阻
（2）该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？
（3）电动机的机械功率是多少？
（4）电动机匀速提升质量为0.1kg的物体时的速度是多少？

Answer 1

分析：（1）电动机不动时是纯电阻电路，根据欧姆定律直接求解即可；
（2）由P=UI求解电动机正常工作时输入的电功率；
（3）由P_热=I²R求出电动机正常工作时电动机线圈消耗的热功率，电动机的输入功率与热功率之差是电动机的输出功率；
（4）物体匀速上升，拉力与重力平衡；根据P_出=Fv求解物体的速度．

解答：解：（1）电动机不动时是纯电阻电路，根据欧姆定律，有：
 R=

U0

I0

=

0.3V

0.3A

=1Ω  
（2）电动机正常工作时输入的电功率P=UI=2×0.8=1.6W    
（3）根据能量守恒定律，电动机的输出功率
P_出=UI-I²R=1.6-0.8²×1=0.96W 
（4）物体匀速上升，拉力与重力平衡，
根据平衡条件，有：F=G=1N；
 电机输出功率P_出=Fv，
故v=

P出

F

=

0.96W

1N

=0.96m/s；
答：（1）直流电动机线圈内阻为1Ω；
（2）该电动机正常工作时，输入的电功率是1.6W；
（3）电动机的机械功率是0.96W；
（4）电动机匀速提升质量为0.1kg的物体时的速度是0.96m/s．

点评：知道电动机不转时是纯电阻电路，由欧姆定律求出电动机电阻是本题的切入点；知道电动机的输入功率与热功率之差是电动机的输出功率是正确解题的关键．