Question

电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3V电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机没有转动．当加上3V 电压时，电流为1A，这时候电动机正常工作．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0.3V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0.3V电压时电动机不转动，利用欧姆定律得
R=

U1

I1

=

0.3

0.3

Ω=1Ω                       
（2）当加上3V电压时，消耗的电能一部分发热，一部分转化为了机械能．
消耗的电功率为：P=IU=1×3=3W              
发热功率P_热=I²R=1²×1=1W                     
根据能量关系，产生的机械功率为：
  P_机=P-P_热=3-1=2W              
答：
（1）电动机的电阻是1Ω；
（2）电动机正常工作时，产生的机械功率是2W，发热功率是1W．

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．