Question

2．有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時(shí)，電機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A；若把電動(dòng)機(jī)接入4.0V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1.0A．求：
（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大？
（2）如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，其電路是純電阻電路，由歐姆定律求出電機(jī)的內(nèi)阻；當(dāng)電機(jī)正常工作時(shí)，其電路是非純電阻電路，其輸出功率P_出=P_總-P_內(nèi)=UI-I²r，代入求解電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率；
（2）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子突然被卡住時(shí)，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P_熱=$\frac{{U}^{2}}{r}$．

解答 解：（1）當(dāng)電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，由歐姆定律得電機(jī)的內(nèi)阻為：
r=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{0.2}{0.4}$Ω=0.5Ω；
當(dāng)電機(jī)正常工作時(shí)，輸出功率為：
P_出=UI-I²r=4×1-1²×0.5=3.5W
（2）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子突然被卡住時(shí)，此時(shí)相當(dāng)于純電阻，發(fā)熱功率為：
P_熱=$\frac{{U}^{2}}{r}$=$\frac{{4}^{2}}{0.5}$W=32W．
答：（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率是3.5W．
（2）在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是32W．

點(diǎn)評 本題考查電動(dòng)機(jī)電功率的計(jì)算，對于電動(dòng)機(jī)電路，要正確區(qū)分是純電阻電路，還是非純電阻電路，關(guān)鍵看轉(zhuǎn)子是否轉(zhuǎn)動(dòng)，電能是否全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，注意正確選擇電功率公式的應(yīng)用．