Question

小明同學(xué)在學(xué)習(xí)直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，用直流電動(dòng)機(jī)做了幾次實(shí)驗(yàn)，把它接入不同電壓的電路中所得結(jié)果如下：

電動(dòng)機(jī)的電壓（V）	電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)	通過電動(dòng)機(jī)的電流（A）
0.2	不轉(zhuǎn)動(dòng)	0.4
2.0	正常工作	1.0

這臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為

 

Ω．
當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為

 

．

Answer 1

分析：只有當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為線圈電阻產(chǎn)生的熱量；因此從表格數(shù)據(jù)中讀出電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓以及此時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流，然后根據(jù)R=

U

I

即可求出線圈電阻；
從表格數(shù)據(jù)中讀出電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓和對(duì)應(yīng)的電流值，設(shè)電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間為t，利用W=UIt即可求出電動(dòng)機(jī)消耗的電能即總功；再利用Q=I²Rt求出電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量即額外功，則有用功等于總功減去額外功；最后利用η=

W有

W總

×100%求出電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率．

解答：解：電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓和通過的電流分別為 U=0.2V，I=0.4A
電動(dòng)機(jī)的電阻為 R=

U

I

=

0.2V

0.4A

=0.5Ω；
電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端電壓和通過的電流分別為 U′=2.0V，I′=1.0A
設(shè)工作時(shí)間為t
η=

W有

W總

×100%
=

W總-W額

W總

×100%
=

U′I′t- I′2Rt

U′I′t

×100%
=

2V×1A×t-1A×1A×0.5Ω×t

2V×1A×t

×100%
=75%．
故答案為 0.5Ω，75%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查歐姆定律的應(yīng)用情況以及能量利用效率的計(jì)算掌握情況，本題的關(guān)鍵是對(duì)電動(dòng)機(jī)工作原理理解透徹．