Question

16．材料一：電動機工作時將電能轉化為內(nèi)能和機械能，此時計算電流做功和電流通過導體產(chǎn)生的熱量分別使用公式W=UIt和Q=I²Rt（其中I、R和t分別表示通過導體的電流、導體的電阻和通電時間）
材料二：如圖所示是錄音機中使用的小電動機（已知小電動機線圈電阻為2歐）的電路圖，某同學用如圖電路進行試驗研究．閉合開關，當電壓表的示數(shù)為2V時，電流表的示數(shù)為0.3A，此時電動機勻速轉動，不計電動機轉動時的摩擦，求：
（1）電動機在2V電壓下轉動1min線圈產(chǎn)生的熱量；
（2）電動機在2V電壓下轉動1min消耗的電能；
（3）電動機在2V電壓下轉動1min輸出的機械能．

Answer 1

分析 （1）通電電流、通電時間和線圈電阻已知，根據(jù)Q=I²Rt可求產(chǎn)生熱量．
（2）已知電動機兩端電壓和通過的電流、通電時間根據(jù)公式W=UIt可求消耗的電能．
（3）消耗的電能減去產(chǎn)生的熱量就是電動機每分鐘輸出的機械能．

解答 解：（1）電動機在2V電壓下轉動1min線圈產(chǎn)生的熱量：
Q=I²Rt=（0.3A）²×2Ω×60s=10.8J．
（2）電動機在2V電壓下轉動1min消耗的電能：
W=UIt=2V×0.3A×60s=36J．
（3）電動機在2V電壓下轉動1min輸出的機械能：
W_機=W-Q=36J-10.8J=25.2J．
答：（1）電動機在2V電壓下轉動1min線圈產(chǎn)生的熱量為10.8J．
（2）電動機在2V電壓下轉動1min消耗的電能為36J．
（3）電動機在2V電壓下轉動1min輸出的機械能為25.2J．

點評 電動機是非純電阻電路，在計算熱量和消耗電能時要運用不同的公式，掌握公式Q=I²Rt和W=UIt的適用條件是解答本題的關鍵．