Question

15．如图是小明同学自制的电动机模型，小明对线圈引出线的两端进行刮漆处理，一端全部刮掉，另一端只刮半圈，这样做的目的是让线圈转过平衡位置时由于惯性继续转动．若采用的电源电压是3V，线圈的内阻是1Ω，通过线圈的电流是1A，则此自制电动机转化为机械能的效率是66.7%．

Answer 1

分析 （1）在电动机中，线圈转过平衡位置后是由于惯性继续转动的；
（2）已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q=I²Rt可求这台电动机t内产生的热量．已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式W=UIt可求电动机t内消耗的总电能；已知线圈在t内消耗的电能，t内消耗的总电能减去线圈消耗的电能就是电动机利用的电能，利用的电能与消耗总电能的比值就是这台电动机的效率．

解答 解：（1）在电动机模型中，对线圈引出线的两端进行刮漆处理，一端全部刮掉，另一端只刮半圈，这样做的目的是让线圈转过平衡位置时由于惯性继续转动．
（2）这台电动机t内产生的热量：
Q=I²Rt=（1A）²×1Ω×t=1t；
电动机消耗的总电能：
W_总=UIt=3V×1A×t=3t，
电动机利用的电能：
W=W_总-Q=3t-1t=2t，
这台电动机的效率：
η=$\frac{W}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2t}{3t}$×100%≈66.7%．
故答案为：惯性；66.7%．

点评 本题考查直流电动机的工作过程、产生的热量、效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道只有在纯电阻电路中电能才完全转化成内能．