Question

小昕準(zhǔn)備參加玩具賽車比賽，他運(yùn)用如圖所示的電路來(lái)挑選一只能量轉(zhuǎn)換效率較高的電動(dòng)機(jī)．設(shè)電池的電壓恒定不變，他先用手捏住電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸，使其不轉(zhuǎn)動(dòng)，閉合開關(guān)后讀出電流表的讀數(shù)為2A；然后放手，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，又讀出電流表的讀數(shù)為0.6A．則該玩具電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為

70%

．

Answer 1

分析：電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表的讀數(shù)為2A，根據(jù)R=

U

I

表示出電動(dòng)機(jī)電阻，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.6A，再有電源電壓可表示出電動(dòng)機(jī)消耗的總功率；根據(jù)焦耳定律表示出發(fā)熱功率，用總功率減去發(fā)熱功率，就是轉(zhuǎn)化成動(dòng)能的功率，最后求出轉(zhuǎn)化成動(dòng)能的功率與總功率之比就是電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的效率．

解答：解：電動(dòng)機(jī)的電阻：R=

U

I1

，
電動(dòng)機(jī)消耗的總功率：P_總=U×I₂，
發(fā)熱功率：P_熱=

I

2 2

×

U

I1

，
轉(zhuǎn)化成動(dòng)能的功率：P_動(dòng)=P_總-P_熱=

I1I2-  I 2 2

I1

U，
電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的效率：η=

P動(dòng)

P總

=

I1-I2

I1

=

2A-0.6A

2A

=70%
故答案為：70%．

點(diǎn)評(píng)：本題電功率的有關(guān)運(yùn)算，注意電動(dòng)機(jī)不是純電阻的，求電動(dòng)機(jī)的總功率必須要用P=UI來(lái)計(jì)算，發(fā)熱功率必須要用P=I²R來(lái)計(jì)算．