Question

如图15所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m=50kg，电源电压U=110V保持不变，

电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10N／kg）。求：

（1）电源的输出功率；

（2）电动机线圈电阻R的发热功率；

（3）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。

Answer 1

（3）首先，从能量转化和守恒的角度考虑：电源的输出功率=电动机线圈电阻R的发热功率+使重物上升所作的功（P3）——得出等式：P1=P2+P3
其次，题中所述，物体是做“匀速直线”运动，则电动机的拉力F刚好等于其重力——得出等式：F=G=mg
最后，根据公式P=FV，可将上述2个等式带入得到：
P3=P1-P2=mgv
解得：v=(P1-P2)/mg=(550-100)/(50×10)=0.9（m/s）

Answer 2

（1）电源的输出功率p0=110×5=550W
（2）电动机线圈电阻R的发热功率电阻热功率为p2=5×5×4=100W
（3）mgv=p0-p2
v=450/50=9m/s

追问

p2=5*5*4=100w怎么来的哦？

追答

热功率p2=I^2R=5*5*4=100W

追问

为什么不是P=U²∕R=（110v）²∕4Ω来算呢？

追答

这不是纯电阻电路，电动机转动时有电动势，I=U/R不适用了

追问

mgv=p0-p2
v=450/50=9m/s 又是怎么来的呢？