Question

某同學對錄音機中的小電動機用題圖所示電路進行實驗研究．閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數(shù)為0.40V時，電流表的示數(shù)為0.20A，此時電動機未轉(zhuǎn)動．當電壓表的示數(shù)為2.0V時，電流表的示數(shù)為0.30A，此時電動機勻速轉(zhuǎn)動，求：
（1）電動機線圈的電阻；
（2）電動機轉(zhuǎn)動時消耗的電功率；
（3）電動機轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的機械功率．

Answer 1

分析：（1）電動機未轉(zhuǎn)動時，其電路是純電阻電路，歐姆定律成立，由電流表和電壓表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出電動機線圈的電阻；
（2）電動機轉(zhuǎn)到時為非純電阻電路，根據(jù)P=UI求出電動機轉(zhuǎn)動時消耗的電功率；
（3）根據(jù)P=I²R求出電動機轉(zhuǎn)動時線圈發(fā)熱功率，電動機轉(zhuǎn)動時消耗的電功率減去線圈發(fā)熱功率即為產(chǎn)生的機械功率．

解答：解：（1）電動機未轉(zhuǎn)動時，其電路是純電阻電路，根據(jù)歐姆定律可得線圈的電阻：
R=

U1

I1

=

0.40V

0.20A

=2Ω；
（2）電動機轉(zhuǎn)到時為非純電阻電路，電動機轉(zhuǎn)動時消耗的電功率：
P=U₂I₂=2.0V×0.3A=0.6W；
（3）電動機轉(zhuǎn)動時，發(fā)熱功率：
P_熱=I₂²R=（0.3A）²×2Ω=0.18W，
產(chǎn)生的機械功率：
P_機=P-P_熱=0.6W-0.18W=0.42W．
答：（1）電動機線圈的電阻為2Ω；
（2）電動機轉(zhuǎn)動時消耗的電功率為0.6W；
（3）電動機轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的機械功率為0.42W．

點評：本題考查了電功率的計算，注意電動機不是純電阻的，在計算電動機功率和發(fā)熱功率時，都要用基本公式，變形公式在這里不適用．