Question

11．某同学组装了一台直流电动机模型，他将电动机模型接入如图所示的电路中，已知电源电压U=3V，并保持不变，接通电路后，电动机没转动时，电流表读数为2A；电动机正常转动时，电流表读数为0.8A．当该电动机正常转动10min时，求：
（1）消耗的电能；
（2）线圈产生的热量．

Answer 1

分析 （1）题目中告诉我们电压和电流以及时间，我们可以直接利用W=UIt求出电功；
（2）电机不转时：由I=$\frac{U}{R}$求得电动机线圈的电阻，再由焦耳定律求产生的热量．

解答 解：
（1）工作时间t=10min=600s，电动机正常转动时的电流I=0.8A，
电动机正常运转时消耗的电能：W=UIt=3V×0.8A×600s=1440J．
（2）电动机没转动时，电能会全部转化为内能，此时电动机的线圈为纯电阻，
由I=$\frac{U}{R}$可得，线圈的电阻：
R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{3V}{2A}$=1.5Ω；
则在电动机正常运转时，电流通过线圈产生的热量：
Q=I²Rt=（0.8A）²×1.5Ω×600s=576J．
答：（1）消耗的电能为1440J；
（2）线圈产生的热量为576J．

点评 本题考查电功和电热的计算，很多同学一看到题目中有电流和电阻往往先想到了I²Rt，而导致公式使用错误，在电功这一部分时一定要理解电功和电热的区别，千万不能乱套公式．