初中物理题(电功率方面)一直流电动机,接在3V电源上,电动机正常工作,此时电流为1A;正常转动的电动机突然被某物卡住,测得此时电流为3A。求电动机正常转动1min时产生的机械能。

问题描述:

初中物理题(电功率方面)
一直流电动机,接在3V电源上,电动机正常工作,此时电流为1A;正常转动的电动机突然被某物卡住,测得此时电流为3A。求电动机正常转动1min时产生的机械能。

W总=UI1t=3V×1A×60S=180J
R=U÷I2=3V÷3A=1欧姆
Q=I2RT=(1A)2×1欧姆×60S=60J
W机=W总-Q=180J-60J=120J
答:

电动机突然被某物卡住,测得此时电流为3A。此时只相当于直流电阻,R=U/I2=3V/3A=1Ω。
正常工作时电流为1A。则因为直流电阻而发热的功率为P热=I1^2 R=1^2 *1=1W
总功率P总=UI=3V*1A=3W
电动机正常转动1min时产生的机械能E=(P总-P热) * t =(3W-1W) * 60s=120J。

你想想,电动机正常工作时,电能转化为两部分,一部分是电动机内部电阻产生的热,一部分转化为对外做的功.当电动机被卡住的时候,电动机就不能对外做功,对外做功为o.这个时候电动机就可以看做一个电阻了,所以电动机电阻为1R.那么在电动机正常工作时,一秒内总的电能是3J,内部消耗的能量是1J,所以对外做功是2J.所以1min内对外做功就是120J.

电动机正常转动1min时消耗的电能W=UIt=3Vx1Ax60s=180J
电动机线圈电阻R=U/I=3V/3A=1欧
电动机正常转动1min时产生的热能Q=I^2Rt=1^2x1x60J=60J
电动机正常转动1min时产生的机械能E=W-Q=120J