Question

11．现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力．据最新报道位于我区的杭州万向电动汽车有限公司将逐步扩大整车生产规模，并实现旗下纯电动汽车产品的量产，为此，将直接降低出行的碳排放．
某电动自行车的直流电动机的铭牌上标有“220V 5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω．
（1）该电动机正常工作1h，消耗电能为，电动机线圈产生热量为9×10⁵J．
（2）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象．

Answer 1

分析 （1）利用W=Pt求出消耗的电能；利用Q=I²Rt求出线圈产生的热量；
（2）电动机被卡住，电路电流很大，线圈发热功率较大，消耗的电能全部转化为内能，会损坏电机．

解答 解：（1）因为电动机正常工作，故由P=$\frac{W}{t}$可得：
W=Pt=5.5kW×1′h=5.5kW•h；
由P=UI可得电动机的电流为：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{5500W}{220V}$=25A，
线圈产生的热量为Q=I²Rt=（25A）²×0.4Ω×3600s=9×10⁵J．
（2）电动机因故障卡住无法转动，消耗的电能全部转化为内能，产生较多的热量，据公式Q=I²Rt可知，使电动机的温度升高，从而产生焦糊的味道．
故答案为：（1）5.5kW•h；9×10⁵J；
（2）电动机因故障卡住无法转动，消耗的电能全部转化为内能，产生较多的热量，据公式Q=I²Rt可知，使电动机的温度升高，从而产生焦糊的味道．

点评 此题主要考查学生对于电动机消耗电能的计算以及焦耳定律的运用的理解和掌握，从电动机工作时能量转化的角度分析判断是解决该题的关键．