Question

18．某次实验中把直流电动机接在5V的稳压电源上，闭合开关后，电动机不转动，这时与它串联的电流表的示数为2.5A．经检查发现，转轴上齿轮被卡住了．故障排除后，电动机正常转动，电流表示数为1A．则电动机输出的机械功率是3W，工作效率是60%．

Answer 1

分析 电动机不转动时为纯电阻用电器，根据欧姆定律求出电动机的内阻；电动机正常转动时是非纯电阻用电器，根据P=UI求出电动机消耗的电功率，根据P=I2R求出电动机的热功率，电动机消耗的电功率减去热功率即为电动机输出的机械功率，输出的机械功率和电动机消耗电能的功率之比为工作效率．

解答 解：（1）电动机被卡住时为纯电阻用电器，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电动机的线圈电阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{5V}{2.5A}$=2Ω；
（2）电动机转动时，电动机消耗的电功率：
P=UI=5V×1A=5W，
电动机线圈的发热功率：
P_热=I²R=（1A）²×2Ω=2W，
电动机的机械功率：
P_机=P-P_热=5W-2W=3W，
工作效率：
η=$\frac{{P}_{机}}{P}$×100%=$\frac{3W}{5W}$×100%=60%．
故答案为：3；60%．

点评 本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用，知道电动机不转时电路是纯电阻电路、正常工作时为非纯电阻用电器是解题的关键．