Question

（10分）一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A．在30 s内可使该物体被匀速提升3 m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：
(1)电动机的输入功率；
(2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量；
(3)线圈的电阻．

Answer 1

(1)0.6 W　(2)6 J　(3)5 Ω

试题分析：(1)电动机的输入功率P_入＝UI＝0.2×3 W＝0.6 W.
(2)电动机提升重物的机械功率P_机＝Fv＝(4×3/30) W＝0.4 W.
根据能量关系P_入＝P_机＋P_Q，得生热的功率P_Q＝P_入－P_机＝(0.6－0.4)W＝0.2 W.
所生热量Q＝P_Qt＝0.2×30 J＝6 J.
(3)根据焦耳定律Q＝I²Rt，得线圈电阻R＝＝Ω＝5 Ω.
点评：对于电动机，由于消耗的电能转化为机械能和焦耳热，由能量守恒定律可知部分电路欧姆定律不再使用，这是学生易错的地方