Question

如圖所示是利用電動機提升重物的示意圖，其中D是直流電動機。p是一個質量為m的重物，將重物用細繩拴在電動機的軸上。閉合開關ｓ，重物p以速度v勻速上升，這時電流表和電壓表的示數分別是Ｉ＝5.0Ａ和Ｕ＝110Ｖ，重物p上升的速度v＝0.50ｍ/ｓ。已知電動機損失的能量全部轉化為電動機線圈的電熱，重物的質量ｍ＝30kg。（ｇ取10m／s²）求：

（1）電動機消耗的電功率P_電；
（2）電動機的輸出功率P_出；
（3）電動機線圈的電阻r。

Answer 1

（1）550W （2）150W（3）4Ω

試題分析：（1）電動機消耗功率  
（2）電動機損失的能量全部轉化為電動機線圈的熱量，電動機的輸出功率即為繩子拉力對重力做功功率，即
因為是勻速運動，有
可知       則
（3）有題設條件可知       有
由以上兩式可得