Question

一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)在3V電壓下工作，通過(guò)它的電流是0.2A，此情況下電動(dòng)機(jī)提升一重為4N的物體，在30s內(nèi)物體勻速上升了3m．不計(jì)除電動(dòng)機(jī)線圈熱效應(yīng)以外的其他能量損失．
（1）求在提升重物的30s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量．
（2）若電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子突然被卡住不動(dòng)，則其發(fā)熱的功率為多大？

Answer 1

（1）電動(dòng)機(jī)在30s內(nèi)輸入電能為：
W_電=UIt=3×0.2×30J=18J
重物增加的機(jī)械能為W_機(jī)=Gh=4×3J=12J
根據(jù)能量守恒，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量為
Q=W_電-W_機(jī)=18-12=6J
（2）電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為：
有Q=I²Rt得
R=5Ω
電動(dòng)機(jī)卡住后電功率全部轉(zhuǎn)化為熱功率
P=

U2

R

=

32

5

W=1.8W
答：（1）電動(dòng)機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量為6J．
（2）發(fā)熱的功率為1.8W．