Question

11．現(xiàn)在電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)逐漸普及，它們都采用電動(dòng)機(jī)來(lái)獲得動(dòng)力．據(jù)最新報(bào)道位于我區(qū)的杭州萬(wàn)向電動(dòng)汽車(chē)有限公司將逐步擴(kuò)大整車(chē)生產(chǎn)規(guī)模，并實(shí)現(xiàn)旗下純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)品的量產(chǎn)，為此，將直接降低出行的碳排放．
某電動(dòng)自行車(chē)的直流電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有“220V 5.5kW”，電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電阻為0.4Ω．
（1）該電動(dòng)機(jī)正常工作1h，消耗電能為，電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈產(chǎn)生熱量為9×10⁵J．
（2）在工作過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)因故障卡住無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，很快就聞到焦糊味道，請(qǐng)你從能量轉(zhuǎn)化角度解釋這個(gè)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(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量；
（2）電動(dòng)機(jī)被卡住，電路電流很大，線(xiàn)圈發(fā)熱功率較大，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，會(huì)損壞電機(jī)．

解答 解：（1）因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的電流為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{5500W}{220V}$=25A，
線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量為Q=I²Rt=（25A）²×0.4Ω×3600s=9×10⁵J．
（2）電動(dòng)機(jī)因故障卡住無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)因故障卡住無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)機(jī)的溫度升高，從而產(chǎn)生焦糊的味道．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)于電動(dòng)機(jī)消耗電能的計(jì)算以及焦耳定律的運(yùn)用的理解和掌握，從電動(dòng)機(jī)工作時(shí)能量轉(zhuǎn)化的角度分析判斷是解決該題的關(guān)鍵．