Question

（2013?宜昌）現(xiàn)在電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車逐漸普及，它們都采用電動(dòng)機(jī)來獲得動(dòng)力．某直流電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有“220V5.5kW”，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為0.4Ω．
（1）電動(dòng)機(jī)的工作原理是什么？
（2）該電動(dòng)機(jī)正常工作1h，消耗多少電能？電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生多少熱量？
（3）在工作過程中，電動(dòng)機(jī)因故障卡住無法轉(zhuǎn)動(dòng)，很快就聞到焦糊味道，請你從能量轉(zhuǎn)化角度解釋這個(gè)現(xiàn)象．

Answer 1

分析：（1）通電導(dǎo)線在磁場中受到磁場力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)．
（2）由W=Pt求出電動(dòng)機(jī)消耗的電能，由電功率的變形公式求出電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流，然后由電功公式求出線圈產(chǎn)生的熱量．
（3）電動(dòng)機(jī)被卡住，電路電流很大，線圈發(fā)熱功率較大，會(huì)損壞電機(jī)．

解答：答：（1）通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用；
（2）電動(dòng)機(jī)消耗的電能W=Pt=5.5kW×1h=5.5kW?h，
∵P=UI，∴電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流為I=

P

U

=

5500W

220V

=25A，
線圈產(chǎn)生的熱量Q=I²Rt=（25A）²×0.4Ω×3600s=9×10⁵J；
（3）線圈卡住無法轉(zhuǎn)動(dòng)，電能無法轉(zhuǎn)化為機(jī)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．

點(diǎn)評：電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，線圈產(chǎn)生的熱量小于電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)消耗的總電能．