Question

【题目】某同学组装了一台直流电动机模型，他将电动机模型接入如图所示的电路中，已知电源电压U=3V，并保持不变，接通电路后，电动机没转动时，电流表读数为2A；电动机正常转动时，电流表读数为0.8A．当该电动机正常转动10min时，求：

（1）消耗的电能；
（2）线圈产生的热量．

Answer 1

【答案】
（1）

解：工作时间t=10min=600s，电动机正常转动时的电流I=0.8A，电动机正常运转时消耗的电能：W=UIt=3V×0.8A×600s=1440J．

（2）

电动机没转动时，电能会全部转化为内能，此时电动机的线圈为纯电阻，

由I= 可得，线圈的电阻：

R= = =1.5Ω；

则在电动机正常运转时，电流通过线圈产生的热量：

Q=I2Rt=（0.8A）2×1.5Ω×600s=576J．

【解析】（1）题目中告诉我们电压和电流以及时间，我们可以直接利用W=UIt求出电功；（2）电机不转时：由I= 求得电动机线圈的电阻，再由焦耳定律求产生的热量．
【考点精析】解答此题的关键在于理解电功的计算的相关知识，掌握电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒），以及对焦耳定律的计算公式及其应用的理解，了解焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中单位Q→焦；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒．）．