Question

（2006?江蘇模擬）一臺小型電動機在3V電壓下工作，用此電動機提升所受重力為4N的物體時，通過它的電流是0.2A．在30s內可使該物體被勻速提升3m．若不計除電動機線圈生熱之外的能量損失，求：
（1）電動機的輸入功率；
（2）在提升重物的30s內，電動機線圈所產生的熱量；
（3）線圈的電阻．

Answer 1

分析：（1）由P=UI求出電動機的輸入功率．
（2）電動機總功率等于熱功率與輸出功率之和，由P=Fv求出電動機的輸出功率，然后求出線圈的熱功率．
（3）由電功率公式Q=I²r的變形公式求出線圈電阻．

解答：解：（1）電動機的輸入功率P_入=UI=0.2×3 W=0.6 W．
（2）電動機提升重物的機械功率P_機=Fv=（4×3/30）W=0.4 W．
根據能量關系P_入=P_機+P_Q，得生熱的功率P_Q=P_入-P_機=（0.6-0.4）W=0.2 W．
所生熱量Q=P_Qt=0.2×30 J=6 J．
（3）由焦耳定律Q=I²Rt，得線圈電阻R=

Q

I2t

=

6

0．22×30

Ω=5Ω．
答：（1）電動機的輸入功率為0.6W．
（2）線圈電阻產生的熱量為6J．
（3）線圈電阻為5Ω．

點評：電動機是非純電阻電路，電動機總功率等于輸出功率與熱功率之和．