如图是直流电动机提升重物的示意图,电源电压为110V且保持不变,电路中的电流是5A,质量为50kg的重物在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升,不计各处摩擦,则电动机线圈的电阻是________Ω,该直流电动机工作时的机械效率是________.(g取10N/kg)
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4 82%解析分析:(1)电流通过直流电动机做功,消耗电能(W电=UIt)转化为机械能(W机=mgh)和内能(W内=I2Rt),可求转化为的内能大小,再根据W内=I2Rt求电动机线圈的电阻;(2)知道了消耗的电能(总能量)和转化的机械能(有用能量),利用效率公式求直流电动机工作时的机械效率.解答:(1)在时间t内电流通过直流电动机做功(消耗电能):W电=UIt,在时间t内得到的机械能:W机=mgh=mgvt,在时间t内,在电动机线圈的电阻转化的内能:W内=I2Rt,∵由题知,W电=W机+W内,UIt=mgvt+I2Rt,∴UI=mgv+I2R,即:110V×5A=50kg×10N/kg×0.9m/s+(5A)2R解得:R=4Ω;(2)η==.故