Question

11．某同學(xué)組裝了一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)模型，他將電動(dòng)機(jī)模型接入如圖所示的電路中，已知電源電壓U=3V，并保持不變，接通電路后，電動(dòng)機(jī)沒(méi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)為2A；電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)為0.8A．當(dāng)該電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)10min時(shí)，求：
（1）消耗的電能；
（2）線圈產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 （1）題目中告訴我們電壓和電流以及時(shí)間，我們可以直接利用W=UIt求出電功；
（2）電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)：由I=$\frac{U}{R}$求得電動(dòng)機(jī)線圈的電阻，再由焦耳定律求產(chǎn)生的熱量．

解答 解：
（1）工作時(shí)間t=10min=600s，電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流I=0.8A，
電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)消耗的電能：W=UIt=3V×0.8A×600s=1440J．
（2）電動(dòng)機(jī)沒(méi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電能會(huì)全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的線圈為純電阻，
由I=$\frac{U}{R}$可得，線圈的電阻：
R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{3V}{2A}$=1.5Ω；
則在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流通過(guò)線圈產(chǎn)生的熱量：
Q=I²Rt=（0.8A）²×1.5Ω×600s=576J．
答：（1）消耗的電能為1440J；
（2）線圈產(chǎn)生的熱量為576J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電功和電熱的計(jì)算，很多同學(xué)一看到題目中有電流和電阻往往先想到了I²Rt，而導(dǎo)致公式使用錯(cuò)誤，在電功這一部分時(shí)一定要理解電功和電熱的區(qū)別，千萬(wàn)不能亂套公式．