解题思路:(1)电动机正常工作时的电压和额定电压相等,根据W=UIt求出电动机消耗的电能;
(2)根据Q=I2Rt求出线圈上产生的热量;
(3)电动机被卡住,电路电流很大,线圈发热功率较大,会损坏电机.
(1)电动机消耗的电能:
W=UIt=3V×0.5A×10×600s=9000J;
(2)根据焦耳定律可知:
线圈上产生的热量Q=I2Rt=(0.5A)2×1Ω×10×600s=1500J;
(3)线圈卡住无法转动,通过电动机的电流为I′=[U/R]=[3V/1Ω]=3A;
根据焦耳定律可知:
线圈上产生的热量Q′=I′2Rt=(3A)2×1Ω×10×600s=54000J;
所以线圈卡住无法转动,电能无法转化为机械能.消耗的电能全部转化为内能,因此产生大量的热,温度迅速升高.会损坏电机.
答:(1)电风扇消耗的电能为9000J;
(2)电动机产生的热量为1500J;
(3)电动机被卡住10分钟内产生的热量为54000J;线圈卡住无法转动,电能无法转化为机械能.消耗的电能全部转化为内能,因此产生大量的热,温度迅速升高.会损坏电机.
点评:
本题考点: 电功的计算;欧姆定律的变形公式;电热.
考点点评: 本题考查了电功公式和焦耳定律的应用,关键是知道电动机消耗的电能减去线圈产生的热量即为电动机输出的机械能.电动机是非纯电阻电路,线圈产生的热量小于电动机正常工作时消耗的总电能,知道线圈卡住无法转动,电源电压全部加在电阻上.