Question

一台小型电动机在3V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4N的物体时，通过它的电流是0.2A．在30s内可使该物体被匀速提升3m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：

（1）电动机的输入功率；

（2）在提升重物的30s内，电动机线圈所产生的热量；

（3）线圈的电阻．

Answer 1

考点：  电功、电功率；能量守恒定律．

专题：  恒定电流专题．

分析：  （1）由P=UI求出电动机的输入功率．

（2）电动机总功率等于热功率与输出功率之和，由P=Fv求出电动机的输出功率，然后求出线圈的热功率．

（3）由电功率公式Q=I²r的变形公式求出线圈电阻．

解答：  解：（1）电动机的输入功率P_入=UI=0.2×3 W=0.6 W．

（2）电动机提升重物的机械功率P_机=Fv=（4×3/30）W=0.4 W．

根据能量关系P_入=P_机+P_Q，得生热的功率P_Q=P_入﹣P_机=（0.6﹣0.4）W=0.2 W．

所生热量Q=P_Qt=0.2×30 J=6 J．

（3）由焦耳定律Q=I²Rt，得线圈电阻R==Ω=5Ω．

答：（1）电动机的输入功率为0.6W．

（2）线圈电阻产生的热量为6J．

（3）线圈电阻为5Ω．

点评：  电动机是非纯电阻电路，电动机总功率等于输出功率与热功率之和．