Question

某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，重物的質(zhì)量m=50kg，電源電壓為120V．當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流I=5A．求：
（1）、電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電阻R等于多少？
（2）、若因故障電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電流多大？電動(dòng)機(jī)消耗的電功率又為多大？

Answer 1

分析：（1）電動(dòng)機(jī)的電功率P_電=UI，發(fā)熱功率P_熱=I²R，輸出的機(jī)械功率P_機(jī)=mgv，根據(jù)能量守恒P_電=P_熱+P_機(jī)求解電阻R．
（2）若因故障電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)電路是純電阻電路，歐姆定律成立，由歐姆定律求出電流，再求電功率．

解答：解：（1）電動(dòng)機(jī)提升重物時(shí)，根據(jù)能量守恒定律得P_電=P_熱+P_機(jī)，即：
      UI=I²R+mgv                      
得到R=

UI-mgv

I2

=6Ω
（2）若因故障電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，則由歐姆定律得
  通過(guò)電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電流 I′=

U

R

=20A                             
  電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P_電′=I′²R=2400W
答：
（1）、電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電阻R等于6Ω；
（2）、若因故障電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電流為20A，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為2400W．

點(diǎn)評(píng)：電動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立，不能直接根據(jù)電壓與電流求電阻R；電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其電路是純電阻電路，歐姆定律成立，能根據(jù)電壓和電阻求電流，要注意區(qū)分．