Question

20．如图所示，是用直流电动机提升重物的装置，重物质量m=50kg，电源电动势E=110V，内电阻r₁=1Ω，电动机的内电阻r₂=4Ω．不计一切阻力．当匀速提升重物时，电路中电流强度I=5A．取g=10m/s²，试求：
（1）电源的总功率和输出功率；
（2）重物上升的速度．

Answer 1

分析 （1）根据P=EI求出电动机的总功率．电动机的输出功率等于总功率与发热功率之差．
（2）电动机的输入功率等于输出功率和线圈电阻产生的热功率之和．牵引力的功率求出电动机的输出功率．根据能量守恒列式求出重物上升的速度．

解答 解：（1）电源的总功率为：
P_总=EI=110×5W=550W
输出功率为：
P_总=EI-I²r₁=550-5²×1=525W；
（2）设重物上升的速度为v．根据能量守恒得：
mgv=P_总-I²（r₁+r₂）
得：v=0.85m/s
答：（1）电源的总功率和输出功率分别为550W和525W；
（2）重物上升的速度是0.85m/s．

点评 解决本题的关键知道输入功率和输出功率以及线圈发热功率的区别和联系，注意对于电动机电路，在电动机正常工作的情况下，不能运用闭合电路欧姆定律进行求解．