Question

某同学根据如图所示电路进行实验:先用夹子夹住电动机转抽使其不能转动，闭合开关S,移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数， 后松开夹子，使电动机转抽转动，移动滑动变阻器滑片，记下电 压表读数和电流表读数。数据记录如下：利用上表数据计算和分析：

（1）电动机不转动时，通电10s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1。

（2）电动机转动时，通电10s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2。

（3）试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系，并分析其原因。

Answer 1

（1）W₁=U₁I₁t1=0.2VX0.2AX10s=0.4J;

r=U1/I1=0.2V/0.2ª=1Ω

Q₁=I²rt1=（0.2 A）²X1ΩX10s=0.4J

      (2)W₂=U₂I₂t₂=3.0VX1.2AX10s=36J ; Q₂=I₂²rt=(1.2 A )²X1ΩX10 s =14.4J

(3)W1=Q1 ; W2>Q2 电动机卡住了是纯电阻电路，电能全部转化成电热所以W1=Q1

电动机转动时是非纯电阻电路，电能部分转化成电热，大部分转化成机械能，所以 W2> Q 2

（1）W₁=U₁I₁t=0.2V×0.2A×10s=0.4J        

R=U₁/I₁=0.2V/0.2A=1

Q₁=I₁²Rt=0.4J

（2）W₂=U₂I₂t=3.0V×1.2A×10s=36J         

Q₂=I₂²Rt=14.4J

（3）W₁=Q₁   因为电能全部转化为内能

W₂>Q₂  因为电能一部分转化为内能一部分转化为机械能