Question

12．如圖所示是利用電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，其中D是直流電動(dòng)機(jī)．P是一個(gè)質(zhì)量為m的重物，它用細(xì)繩拴在電動(dòng)機(jī)的軸上．閉合開關(guān)S，重物P以速度v勻速上升，這時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別是I=5.0A和U=110V，重物P上升的速度v=0.70m/s．已知該裝置機(jī)械部分的機(jī)械效率為70%，重物的質(zhì)量m=45kg．下列說法正確的是（　�。�

• A． 電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為550 W
• B． 細(xì)繩對(duì)重物做功的機(jī)械功率為325 W
• C． 電動(dòng)機(jī)輸出的電功率為400 W
• D． 電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為5Ω

Answer 1

分析 （1）已知電動(dòng)機(jī)兩端的電壓和通過的電流，根據(jù)P=UI求出電動(dòng)機(jī)的耗電功率，根據(jù)P_出=mgv求出機(jī)械功率；
（2）由機(jī)械部分的機(jī)械效率可求出電動(dòng)機(jī)輸出功率，根據(jù)電動(dòng)機(jī)消耗的功率與輸出功率之差，即為線圈電阻發(fā)熱功率，再由P=I²R求出電動(dòng)機(jī)線圈的電阻．

解答 解：A、根據(jù)電功率關(guān)系式有：P_電=UI=5×110W=550W，故電動(dòng)機(jī)消耗的功率為550W，故A正確；
B、以物體為研究對(duì)象，由于物體勻速上升，有：
F-mg=0…①
P=F•v…②
聯(lián)解①②，代入數(shù)據(jù)得：P=315W；故細(xì)繩對(duì)對(duì)重物做功的機(jī)械功率為315W，故B錯(cuò)誤；
C、電動(dòng)機(jī)輸出的功率P_機(jī)=$\frac{{P}_{機(jī)}}{70%}$=$\frac{315}{0.7}$=450W，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)功能關(guān)系有：
P_電=P_機(jī)+P_熱…③
P_熱=I²R…④
聯(lián)解③④，代入數(shù)據(jù)得：R=4Ω，故D錯(cuò)誤；
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電動(dòng)機(jī)工作中的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律，要知道電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，消耗的電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能（一是機(jī)械能，二是內(nèi)能）是解本題的關(guān)鍵；利用P=Fv求功率和平衡態(tài)列方程是解題的核心．