Question

電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，但由于線圈內(nèi)部有電阻，所以同時(shí)還有一部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能．若一臺(tái)玩具電動(dòng)機(jī)接在6V的電源兩端，使其正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)中的電流為0.3A；短暫地卡住電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸，使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，通過電動(dòng)機(jī)中的電流為3A．則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為

 

Ω，正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的效率是

 

．

Answer 1

分析：當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，消耗的電能（總功）轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（有用功）和內(nèi)能（額外功），轉(zhuǎn)化的內(nèi)能可用焦耳定律Q=I²Rt來計(jì)算，此時(shí)的電動(dòng)機(jī)電流、電壓、電阻關(guān)系不適用歐姆定律．
當(dāng)電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)，消耗的電能就全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時(shí)的電動(dòng)機(jī)電流、電壓、電阻關(guān)系適用于歐姆定律．

解答：解：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸卡住時(shí)電流為3A，故電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R=

U

I

=

6V

3A

=2Ω，
電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的總功率P_總=UI′=6V×0.3A=1.8W．
電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生的熱量功率為P_熱=I′²R=（0.3A）²×2Ω=0.18W
電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的效率η=

W有

W總

=

P有

P總

= 1-

P熱

P總

= 1-

0.18W

1.8W

=90%
故答案：2；90%

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵在于電動(dòng)機(jī)不是個(gè)純電阻，所以對(duì)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)和卡住不轉(zhuǎn)的分析計(jì)算是不同的，這個(gè)需要同學(xué)們注意．