Question

一台小型电动机在3V电压下工作，通过它的电流是0.2A，此情况下电动机提升一重为4N的物体，在30s内物体匀速上升了3m．不计除电动机线圈热效应以外的其他能量损失．
（1）求在提升重物的30s内，电动机线圈所产生的热量．
（2）若电动机的转子突然被卡住不动，则其发热的功率为多大？

Answer 1

分析：（1）已知电动机的电压和通过的电流以及通电时间，根据公式W=UIt可求这台电动机30s内输入电能，再有重力做的功可知电动机的输出能量，两者的差值即为电动机线圈所产生的热量．
（2）当电动机卡住是，电功率全部转化为热功率，即P=

U2

R

．

解答：解：（1）电动机在30s内输入电能为：
W_电=UIt=3×0.2×30J=18J
重物增加的机械能为W_机=Gh=4×3J=12J
根据能量守恒，电动机产生的热量为
Q=W_电-W_机=18-12=6J
（2）电动机的内阻为：
有Q=I²Rt得
R=5Ω
电动机卡住后电功率全部转化为热功率
P=

U2

R

=

32

5

W=1.8W
答：（1）电动机线圈所产生的热量为6J．
（2）发热的功率为1.8W．

点评：本题考查电功率、产生热量、输出功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道只有在纯电阻电路中电能才完全转化成内能．