Question

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）

Answer

（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．
【解析】
（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=
=．
故答案为：4，82%．