Question

3．将一小电动机接入电源电压3V的电路中，接通电路后，电动机不转动时，电流表示数2A；电动机正常转动时，电流表示数0.8A，电动机正常转动5min消耗的电能为720J；电动机输出的机械功率是432J．

Answer 1

分析 （1）由W=UIt计算电动机转动时消耗电能；
（2）由I=$\frac{U}{R}$计算电动机线圈的电阻，由Q=I²Rt计算电机线圈产生热量；电动机工作电能转化为机械能和内能，由此计算输出的机械能．

解答 解：
（1）电动机正常转动时，通过电动机的电流为0.8A，
电动机正常转动5min消耗电能：W=UI′t=3V×0.8A×5×60s=720J；
（2）电动机不转时，通过它的电流为2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电动机线圈的电阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{2A}$=1.5Ω；
当电机线圈产生热量：
Q=I′²Rt=（0.8A）²×1.5Ω×5×60s=288J，
电动机输出的机械能：
W_机=W-Q=720J-288J=432J．
故答案为：720J；432J．

点评 在非纯电阻电路中，电功W=UIt及焦耳定律Q=I²Rt分别用来求出消耗的电能和发热量，这是解答的关键．