Question

16．某同學(xué)對錄音機(jī)中的小電動(dòng)機(jī)用如圖電路進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究：
（1）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為0.4V時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)．
（2）當(dāng)電壓的示數(shù)為2V時(shí)，電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電流表示數(shù)為0.3A．根據(jù)上述信息可知，此電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的效率為70%．

Answer 1

分析 （1）電動(dòng)機(jī)正常被卡住時(shí)，電機(jī)不轉(zhuǎn)，故可以當(dāng)成純電阻電路處理，由歐姆定律可求得電阻．
（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，發(fā)熱功率由焦耳定律求解，機(jī)械功率由總功率減去發(fā)熱功率求解，此電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的效率等于機(jī)械功率與總功率之比．

解答 解：
（1）電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，由歐姆定律得：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.4V}{0.2A}$=2Ω；
（2）當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)熱功率為：P_熱=I₁²R=（0.3A）²×2Ω=0.18W；
消耗的總功率為：P_總=U₁I₁=2V×0.3A=0.6W；
轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率（有用功率）：
P_有用=P_總-P_熱=0.6W-0.18W=0.42W，
電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的效率：
η=$\frac{{P}_{有用}}{{P}_{總}}$=$\frac{0.42W}{0.6W}$×100%=70%．
故答案為：70%．

點(diǎn)評 對于非純電阻電路，歐姆定律不可用，電功和電熱也是不相等的．但當(dāng)電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)可以當(dāng)成純電阻處理．