Question

13．一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V时，电流为0.3A．松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作．求：
（1）该电动机正常工作时，输入的电功率是；
（2）电动机的机械功率；
（3）若电机突然被卡住，求此时的热功率．

Answer 1

分析 （1）由P=UI求解电动机正常工作时输入的电功率；
（2）由P_热=I²R求出电动机正常工作时电动机线圈消耗的热功率，电动机的输入功率与热功率之差是电动机的机械功率；
（3）被卡住当作电阻处理即可．

解答 解：（1）电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为：P_入=I₂U₂=0.8×2W=1.6W；
（2）电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：$r=\frac{U}{I}=\frac{0.3}{0.3}$=1Ω；
电动机的机械功率：P_机=P_入-I²r=1.6W-0.8²×1W=0.96W；
（3）若电机突然被卡住，为纯电阻，发热功率为：P_热=$\frac{{U}_{2}^{2}}{r}=\frac{{2}^{2}}{1}=4W$；
答：（1）该电动机正常工作时，输入的电功率是1.6W；
（2）电动机的机械功率为0.96W；
（3）若电机突然被卡住，此时的热功率为4W．

点评 知道电动机不转时是纯电阻电路，由欧姆定律求出电动机电阻是本题的难点；知道电动机的输入功率与热功率之差是电动机的输出功率是正确解题的关键．