《2025年阳光夺冠九年级物理下册》

21. 现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力。某直流电动机的铭牌上标有“220 V 5.5 kW”字样，电动机线圈的电阻为0.4 Ω。
(1)电动机的工作原理是什么？
(2)该电动机正常工作1 h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？
(3)在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象。

答案： 解:
(1)通电导体在磁场中受到力的作用。
(2)电动机消耗的电能$W = Pt = 5.5kW×1h = 5.5kW\cdot h$，
由$P = UI$得,电动机正常工作时的电流$I=\frac{P}{U}=\frac{5500W}{220V}=25A$，
电动机线圈产生的热量$Q = I^{2}Rt=(25A)^{2}×0.4Ω×3600s = 9×10^{5}J$。
(3)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,很快就闻到焦糊味道。