Question

8．某一用直流電動機提升重物的裝置，重物的質(zhì)量為m=50千克，電源電動勢E=120V，不計電源內(nèi)阻及各處摩擦，當電動機以v=0.9米/秒的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流I=5A，求
（1）電動機線圈的內(nèi)阻
（2）電動機對該物體的最大提升速度．

Answer 1

分析 （1）電動機為非純電阻電路，不能用歐姆定律求解，只能根據(jù)能量守恒關系列式求解；
（2）根據(jù)能量守恒列出電流與速度之間的關系，由數(shù)學規(guī)律可求得最大提升速度．

解答 解：（1）由能量守恒定律可知：
EI-mgv=I²r
代入數(shù)據(jù)解得：r=6Ω；
（2）由能量守恒定律可知：
EI-I²r=mgv；
代入數(shù)據(jù)可得：120I-6I²=500v；
由數(shù)學規(guī)律可知：
當I=10A時，500v取最大值，
解得v的最大值為1.2m/s；
答：電動機線圈的內(nèi)阻為6Ω
（2）電動機對該物體的最大提升速度為1.2m/s．

點評 本題考查電功及電功率，要求能正確分析能量關系，明確電源輸出電功率轉(zhuǎn)化為機械功率以及電動機的電阻發(fā)熱功率．