Question

【題目】小金有一種造型可愛的迷你小風(fēng)扇．這種小風(fēng)扇使用的電動(dòng)機(jī)額定電壓為3V，正常工作時(shí)通過線圈的電流為0.3A，線圈電阻約為1Ω，若迷你風(fēng)扇正常工作10分鐘，求：
（1）電風(fēng)扇消耗的電能．
（2）電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量．
（3）若電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)電動(dòng)機(jī)的線圈不能轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)線圈可以看成一個(gè)定值電阻，它消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量，請計(jì)算電動(dòng)機(jī)被卡住10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量，并說明電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)為什么容易被燒壞．

Answer 1

【答案】
（1）解：電風(fēng)扇消耗的電能：

W=UIt=3V×0.3A×10×60s=540J

答：電風(fēng)扇消耗的電能為540J；

（2）解：根據(jù)焦耳定律可得電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量：

Q=I2Rt=（0.3A）2×1Ω×10×60s=54J

答：電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量為54J；

（3）解：電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)，由題意和歐姆定律可得，此時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流：

I′= = =3A；

根據(jù)焦耳定律可得，此時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量：

Q′=I′2Rt=（3A）2×1Ω×10×60s=5400J；

電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)，由于它消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量，因此產(chǎn)生大量的熱量，溫度迅速升高，會燒壞電機(jī)

答：電動(dòng)機(jī)被卡住10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為5400J；電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)，由于它消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量，因此產(chǎn)生大量的熱量，溫度迅速升高，會燒壞電機(jī)

【解析】（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)W=UIt求出電動(dòng)機(jī)消耗的電能；（2）根據(jù)Q=I2Rt求出線圈上產(chǎn)生的熱量；（3）電動(dòng)機(jī)被卡住，電路電流很大，線圈發(fā)熱功率較大，會損壞電機(jī)．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用電功的計(jì)算和焦耳定律的計(jì)算公式及其應(yīng)用的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）；焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中單位Q→焦；I→安(A)；R→歐(Ω)；t→秒．）．