Question

有一個(gè)玩具電動機(jī)，線圈電阻是0.5Ω；若給它加上2V電壓，電動機(jī)正常工作，工作電流是1A．求：
（1）電動機(jī)正常工作1分鐘，電流做的功、產(chǎn)生的機(jī)械能分別是多少？
（2）電動機(jī)正常工作時(shí)的輸入功率和輸出的機(jī)械功率分別是多少？
（3）如果在正常工作時(shí)轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)電動機(jī)消耗的功率、發(fā)熱功率分別為多少？

Answer 1

分析：（1）由電功公式W=UIt及能量守恒求解；
（2）由電功率公式P=UI及能量守恒求解；
（3）如果在正常工作時(shí)轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)相當(dāng)于純電阻電路，電功率和熱功率相等，根據(jù)公式P=

U2

R

求解．

解答：解：（1）由公式W=UIt得：
動機(jī)正常工作1分鐘電流做的功為W=UIt=2×1×60J=120J
由焦耳定律得：此過程產(chǎn)生的熱量為 Q=I²Rt=1²×0.5×60J=30J
有能量守恒得產(chǎn)生的機(jī)械能為：W_機(jī)=W-Q=120-30J=90J
（2）由公式P=UI得：
電動機(jī)正常工作時(shí)的輸入功率為P=UI=2×1W=2W
熱功率為P熱=I2R=12×0.5W=0.5W
有能量守恒得產(chǎn)生的機(jī)械功率為P_機(jī)=P-P_熱=2-0.5W=1.5W
（3）如果在正常工作時(shí)轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)相當(dāng)于純電阻電路，電功率和熱功率相等，
根據(jù)公式P=

U2

R

得：
P電=P熱=

U2

R

=

22

0.5

W=8W
答：（1）電動機(jī)正常工作1分鐘，電流做的功、產(chǎn)生的機(jī)械能分別是120J，90J  
（2）電動機(jī)正常工作時(shí)的輸入功率和輸出的機(jī)械功率分別是2W，1.5W  
（3）如果在正常工作時(shí)轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)電動機(jī)消耗的功率、發(fā)熱功率分別為8W，8W．

點(diǎn)評：電動機(jī)是非純電阻，電動機(jī)的總功轉(zhuǎn)化為電動機(jī)的對外做的功和產(chǎn)生的熱量．要特別注意，電動機(jī)被卡時(shí)，相當(dāng)于純電阻電路．