Question

13．如图所示将一个小电动机接在电路中工作时，电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，该电动机在10s时间内把质量m=0.4kg的物体提升3m，（g取10N/kg）请计算：
（1）这段时间内电动机消耗的电能；
（2）这段时间内电动机对物体所做的功；
（3）电动机线圈的电阻．

Answer 1

分析 （1）根据W=UIt即可求出电动机消耗的电能；
（2）根据W=Gh即可求出对物体所做的功；
（3）根据Q=W_电-W_机求出线圈产生的热量，利用Q=I²Rt即可求出电动机线圈的电阻．

解答 解：（1）这段时间内电动机消耗的电能：
W_电=UIt=3V×0.5A×10s=15J；
（2）这段时间内电动机对物体所做的功：
W_机=Gh=mgh=0.4kg×10N/kg×3m=12J；
（3）由于W_电=W_机+Q，
则电流通过线圈产生的热量：Q=W_电-W_机=15J-12J=3J，
由Q=I²Rt可得，线圈的电阻：
R=$\frac{Q}{{I}^{2}t}$=$\frac{3J}{（0.5A）^{2}×10s}$=1.2Ω．
答：（1）这段时间内电动机消耗的电能为15J；
（2）这段时间内电动机对物体所做的功为12J；
（3）电动机线圈的电阻为1.2Ω．

点评 本题考查了机械公式和电功以及焦耳定律的应用，关键是知道电动机做的机械功加上线圈的热量即为电动机消耗的电能．