Question

12．如圖所示，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電動機(jī)不能轉(zhuǎn)動，此時電壓表示數(shù)為0.2V，電流表示數(shù)為0.5A．調(diào)節(jié)滑動變阻器，使得電動機(jī)正常轉(zhuǎn)動，此時流過電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)為1A．則該電動機(jī)線圈的電阻是0.4Ω，電動機(jī)正常轉(zhuǎn)動時的輸出機(jī)械功率為1.6W，此時該電動機(jī)的效率是80%．

Answer 1

分析 （1）電動機(jī)工作時，消耗的總電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，小部分轉(zhuǎn)化為電機(jī)線圈電阻的內(nèi)能，當(dāng)電動機(jī)線圈不轉(zhuǎn)，電能全部轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$求出線圈電阻．
（2）電機(jī)輸出的機(jī)械功率等于其總功率減去發(fā)熱功率，分別計算出總功率與發(fā)熱功率可得出機(jī)械功率．
（3）在相同的做功時間內(nèi)，機(jī)械功率與總功率之比，就是電動機(jī)的效率．

解答 解：（1）當(dāng)電動機(jī)線圈不轉(zhuǎn)，電能全部轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能，
由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$得，線圈的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.2V}{0.5A}$=0.4Ω；
（2）電動機(jī)的總功率：P_總=U_總I_總=2V×1A=2W，
電動機(jī)的發(fā)熱功率：P_熱=I_總²R=（1A）²×0.4Ω=0.4W，
電動機(jī)輸出的機(jī)械功率：P′=P_總-P_熱=2W-0.4W=1.6W；
（3）由公式W=Pt得，電動機(jī)的效率：
η=$\frac{{W}_{機(jī)械}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{P′t}{{P}_{總}t}$×100%=$\frac{1.6W}{2W}$×100%=80%．
故答案為：0.4； 1.6； 80%．

點評 電動機(jī)是非純電阻電路，在計算時一定要把握好電流、電壓的關(guān)系，靈活運用歐姆定律和電功率、效率的公式等，有一定難度．