Question

【題目】如圖所示是一種造型可愛的迷你小風扇，這種小風扇使用的電動機的額定電壓為3 V，正常工作時通過線圈的電流為0.5 A，線圈電阻約為1 Ω，試求這種迷你風扇正常工作10分鐘：

(1)電風扇消耗的電能____；

(2)電動機線圈產(chǎn)生的熱量_____；

(3)若電動機被卡住時電動機的線圈不能轉(zhuǎn)動，此時電動機線圈可以看成一個定值電阻，它消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量，請計算電動機被卡住10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量___，并說明電動機被卡住時為什么容易被燒壞____．

Answer 1

【答案】 900 J 150 J 5 400 J 線圈卡住無法轉(zhuǎn)動時，電能無法轉(zhuǎn)化為機械能，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此產(chǎn)生大量的熱，溫度迅速升高，會損壞電機．

【解析】(1)電動機消耗的電能：W=UIt=3V×0.5A×10×60s=900J；(2)根據(jù)焦耳定律可知：線圈上產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=(0.5A)2×1Ω×10×60s=150J，(3)線圈卡住無法轉(zhuǎn)動,通過電動機的電流為I′== =3A；根據(jù)焦耳定律可知：線圈上產(chǎn)生的熱量Q′=I′2Rt=(3A)2×1Ω×10×60s=5400J，所以線圈卡住無法轉(zhuǎn)動，電能無法轉(zhuǎn)化為機械能。消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此產(chǎn)生大量的熱，溫度迅速升高。會損壞電機。