Question

【題目】如圖所示為直流電動機提升重物裝置，電動機的內阻一定，閉合開關K，當把它接入電壓為U1=0.2V的電路時，電動機不轉，測得此時流過電動機的電流是I1=0.4A；當把電動機接入電壓為U2=4.0V的電路中，電動機正常工作且電動機勻速提升重物，工作電流是I2=1.0A，求：

（1）電動機線圈的電阻r；

（2）當U2=4.0V電動機正常工作時的輸出功率及電動機的效率；

（3）如果重物質量m=0.5kg，當U2=4.0V時電動機提升重物的速度大小是多少？（g取10m/s2）

Answer 1

【答案】（1）電動機線圈的電阻為r=0.5Ω；

（2）當U2=4.0V電動機正常工作時的輸出功率為3.5W，電動機的效率為87.5%；

（3）如果重物質量m=0.5kg，當U2=4.0V時電動機提升重物的速度大小是0.7m/s．

【解析】本題考查有關電動機不轉與轉動時電阻、功率的計算。

（1）電動機不轉時，此時電動機為純電阻元件，則：

（2）電動機正常工作時消耗的功率為：

電動機正常工作時線圈電阻損耗的功率為：

電動機正常工作時輸出功率為：

電動機正常工作時效率為：

（3）勻速提升時，拉力等于重力，即：

由電動機的輸出功率P出=Fv可得提升重物的速度為：