Question

12．小華準備參加玩具賽車比賽，他運用圖所示的電路來挑選一只能量轉(zhuǎn)換效率較高的電動機．設(shè)電池的電壓恒定不變，他先用手捏住電動機的轉(zhuǎn)軸，使其不轉(zhuǎn)動，閉合開關(guān)后讀出電流表的讀數(shù)為1A；然后放手．當電動機正常轉(zhuǎn)動時，又讀出讀出電流表的讀數(shù)為0.3A．則該玩具電動機正常轉(zhuǎn)動時將電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為（　　）

• A． 90%
• B． 70%
• C． 30%
• D． 76.9%

Answer 1

分析 電動機不轉(zhuǎn)動，電流表的讀數(shù)為1A，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$表示出電動機電阻，當電動機正常轉(zhuǎn)動時，電流表的讀數(shù)為0.3A，再有電源電壓可表示出電動機消耗的總功率；根據(jù)焦耳定律表示出發(fā)熱功率，用總功率減去發(fā)熱功率，就是轉(zhuǎn)化成動能的功率，最后求出轉(zhuǎn)化成動能的功率與總功率之比就是電動機正常轉(zhuǎn)動時的效率．

解答 解：電動機的電阻：R=$\frac{U}{{I}_{1}}$，
電動機消耗的總功率：P_總=U×I₂，
發(fā)熱功率：P_熱=${{I}_{2}}^{2}×\frac{U}{{I}_{1}}$，
轉(zhuǎn)化成動能的功率：P_動=P_總-P_熱=$U×{I}_{2}-{{I}_{2}}^{2}×\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{U（{I}_{1}{I}_{2}-{{I}_{2}}^{2}）}{{I}_{1}}$，
電動機正常轉(zhuǎn)動時的效率：η=$\frac{{P}_{動}}{{P}_{總}}$=$\frac{{I}_{1}-{I}_{2}}{{I}_{1}}$=$\frac{1A-0.3A}{1A}$=70%
故選B．

點評 本題主要考查電功率的有關(guān)運算，注意電動機不是純電阻的，求電動機的總功率必須要用P=UI來計算，發(fā)熱功率必須要用P=I²R來計算．