Question

3．一個(gè)實(shí)驗(yàn)用的電動(dòng)機(jī)與電流表串聯(lián)后接在6V的直流穩(wěn)壓電源上，閉合開關(guān)后電動(dòng)機(jī)并沒有轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)電流表的讀數(shù)為5A，檢查發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)軸上的齒輪被卡住了．排除故障后，讓電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輕負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)電流表的讀數(shù)為1A，由此可以求出：電動(dòng)機(jī)線圈電阻是1.2Ω，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率是80%．

Answer 1

分析 （1）電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)為純電阻用電器，根據(jù)歐姆定律求出電動(dòng)機(jī)線圈電阻；
（2）讓電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輕負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)P=UI求出電動(dòng)機(jī)的總功率，根據(jù)P=I²R求出電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率，總功率與發(fā)熱功率之差是電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率，機(jī)械功率與總功率的比值即為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率．

解答 解：（1）電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)為純電阻用電器，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電動(dòng)機(jī)的線圈電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{5A}$=1.2Ω；
（2）讓電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輕負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，
電動(dòng)機(jī)的總功率：
P=UI=6V×1A=6W，
電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率：
P_熱=I²R=（1A）²×1.2Ω=1.2W，
電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率：
P_機(jī)=P-P_熱=6W-1.2W=4.8W，
電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率：
η=$\frac{{P}_{機(jī)}}{P}$×100%=$\frac{4.8W}{6W}$×100%=80%．
故答案為：1.2Ω；80%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆定律、電功率公式、效率公式的應(yīng)用，知道電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)電路是純電阻電路、正常工作時(shí)為非純電阻用電器是解題的關(guān)鍵．