電動機是將電能轉(zhuǎn)化成機械能的機器,但由于線圈內(nèi)部有電阻,所以同時還有一部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能.若一臺玩具電動機接在6V的電源兩端,使其正常轉(zhuǎn)動時,通過電動機中的電流為0.3A;短暫地卡住電動機轉(zhuǎn)軸,使其不能轉(zhuǎn)動,通過電動機中的電流為3A.則這臺電動機線圈的電阻為 Ω,正常轉(zhuǎn)動時的效率是 .
【答案】
分析:當電動機正常轉(zhuǎn)動時,消耗的電能(總功)轉(zhuǎn)化為機械能(有用功)和內(nèi)能(額外功),轉(zhuǎn)化的內(nèi)能可用焦耳定律Q=I
2Rt來計算,此時的電動機電流、電壓、電阻關系不適用歐姆定律.
當電動機被卡住時,消耗的電能就全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,此時的電動機電流、電壓、電阻關系適用于歐姆定律.
解答:解:電動機轉(zhuǎn)軸卡住時電流為3A,故電動機線圈電阻為R=
=2Ω,
電動機正常工作時的總功率P
總=UI′=6V×0.3A=1.8W.
電動機正常運轉(zhuǎn)時,產(chǎn)生的熱量功率為P
熱=I′
2R=(0.3A)
2×2Ω=0.18W
電動機正常運轉(zhuǎn)時的效率η=
=90%
故答案:2;90%
點評:本題關鍵在于電動機不是個純電阻,所以對電動機正常轉(zhuǎn)動和卡住不轉(zhuǎn)的分析計算是不同的,這個需要同學們注意.