Question

3．如圖是直流電動機提升重物的示意圖，電源電壓為U=110V且保持不變，電路中的電流是I=5A，質(zhì)量為m=50kg的重物在電動機帶動下以0.9m/s的速度勻速上升．不計各處摩擦．則每秒鐘電機消耗的電能W_電、每秒鐘電機對重物做得功W_物和電機線圈的電阻R都正確的是（g取10N/kg）（　�。�

• A． W_電=550J  W_物=450J    R=2Ω
• B． W_電=550J  W_物=450J    R=4Ω
• C． W_電=450J  W_物=450J    R=4Ω
• D． W_電=450J  W_物=550J    R=8Ω

Answer 1

分析 （1）由速度公式可求得重物上升的高度，則由W=mgh可求得電動機克服重力所做的功；
（2）電流通過直流電動機做功，消耗電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能，則由W=UIt求得電能，則由電能減去增加的機械能即可求轉(zhuǎn)化為的熱量；
（3）熱量來源于線圈電阻上電流所做的功，則由Q=I²Rt可求得電阻．

解答 解：（1）物體上升的高度h=vt=0.9m/s×s=0.9m；
則物體克服重力所做的功W_G=mgh=50kg×10N/kg×0.9m=450J；
（2）消耗的電能W_電=UIt=110V×5A×1s=550J；
則產(chǎn)生的熱量Q=W_電-W_G=550J-450J=100J；
（3）由Q=I²Rt可得：
R=$\frac{Q}{{I}^{2}t}$=$\frac{100J}{（5A）^{2}×1s}$=4Ω；
故選B．

點評 本題解題的關(guān)鍵在于明確能量的轉(zhuǎn)化的方向，知道消耗的電能轉(zhuǎn)化為了機械能和熱量，則可求得熱量；同時明確熱量是由于線圈內(nèi)阻發(fā)熱產(chǎn)生的．