Question

16．某电动玩具汽车的直流电动机电阻恒定，当接1.5V时，测得电流为1A，此时电动机没有转动．接上4.5V，电流为0.5A，此时电动机正常工作．求：
（1）电动机的电阻；
（2）电动机正常工作时，产生的机械功率和发热功率．

Answer 1

分析 （1）当加上1.5V电压时电动机不转动，电动机电路是纯电阻电路，由欧姆定律求解电动机的电阻．
（2）电动机正常工作时，由P=UI求出电功率，由P_热=I²R求出热功率，两者之差即为机械功率．

解答 解：（1）当加上1.5V电压时电动机不转动，利用欧姆定律得
  R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.5}{1}$=1.5（Ω）                  
（2）当加上4.5V电压时，消耗的电能一部分发热，一部分转化为了机械能．
消耗的电功率 P=I₂U₂=0.5×4.5W=2.25 W                   
发热功率    P_热=I₂²R=0.5²×1.5W=0.375W                 
根据能量关系，产生的机械功率为 P_机=P-P_热=1.875W
答：
（1）电动机的电阻为1.5Ω；
（2）电动机正常工作时，产生的机械功率为1.875W，发热功率为0.375W．

点评 电动机在不转动时，其电路是纯电阻电路，欧姆定律成立，而在正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立．