Question

11．現(xiàn)在電動自行車、電動汽車逐漸普及，它們都采用電動機來獲得動力．據(jù)最新報道位于我區(qū)的杭州萬向電動汽車有限公司將逐步擴大整車生產(chǎn)規(guī)模，并實現(xiàn)旗下純電動汽車產(chǎn)品的量產(chǎn)，為此，將直接降低出行的碳排放．
某電動自行車的直流電動機的銘牌上標有“220V 5.5kW”，電動機線圈的電阻為0.4Ω．
（1）該電動機正常工作1h，消耗電能為，電動機線圈產(chǎn)生熱量為9×10⁵J．
（2）在工作過程中，電動機因故障卡住無法轉(zhuǎn)動，很快就聞到焦糊味道，請你從能量轉(zhuǎn)化角度解釋這個現(xiàn)象．

Answer 1

分析 （1）利用W=Pt求出消耗的電能；利用Q=I²Rt求出線圈產(chǎn)生的熱量；
（2）電動機被卡住，電路電流很大，線圈發(fā)熱功率較大，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，會損壞電機．

解答 解：（1）因為電動機正常工作，故由P=$\frac{W}{t}$可得：
W=Pt=5.5kW×1′h=5.5kW•h；
由P=UI可得電動機的電流為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{5500W}{220V}$=25A，
線圈產(chǎn)生的熱量為Q=I²Rt=（25A）²×0.4Ω×3600s=9×10⁵J．
（2）電動機因故障卡住無法轉(zhuǎn)動，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生較多的熱量，據(jù)公式Q=I²Rt可知，使電動機的溫度升高，從而產(chǎn)生焦糊的味道．
故答案為：（1）5.5kW•h；9×10⁵J；
（2）電動機因故障卡住無法轉(zhuǎn)動，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生較多的熱量，據(jù)公式Q=I²Rt可知，使電動機的溫度升高，從而產(chǎn)生焦糊的味道．

點評 此題主要考查學生對于電動機消耗電能的計算以及焦耳定律的運用的理解和掌握，從電動機工作時能量轉(zhuǎn)化的角度分析判斷是解決該題的關鍵．