問題詳情:
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爲4N的物體時,透過它的電流是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.
【回答】
考點: 電功、電功率;能量守恆定律.
專題: 恆定電流專題.
分析: (1)由P=UI求出電動機的輸入功率.
(2)電動機總功率等於熱功率與輸出功率之和,由P=Fv求出電動機的輸出功率,然後求出線圈的熱功率.
(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.
根據能量關係P入=P機+PQ,得生熱的功率PQ=P入﹣P機=(0.6﹣0.4)W=0.2 W.
所生熱量Q=PQt=0.2×30 J=6 J.
(3)由焦耳定律Q=I2Rt,得線圈電阻R==Ω=5Ω.
答:(1)電動機的輸入功率爲0.6W.
(2)線圈電阻產生的熱量爲6J.
(3)線圈電阻爲5Ω.
點評: 電動機是非純電阻電路,電動機總功率等於輸出功率與熱功率之和.
知識點:電路中的能量轉化
題型:計算題