Question

16．某同学对录音机中的小电动机用如图电路进行了实验研究：
（1）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为0.4V时，电流表的示数为0.2A，此时电动机未转动．
（2）当电压的示数为2V时，电动机匀速转动，此时电流表示数为0.3A．根据上述信息可知，此电动机正常转动时的效率为70%．

Answer 1

分析 （1）电动机正常被卡住时，电机不转，故可以当成纯电阻电路处理，由欧姆定律可求得电阻．
（2）电动机正常工作时，发热功率由焦耳定律求解，机械功率由总功率减去发热功率求解，此电动机正常转动时的效率等于机械功率与总功率之比．

解答 解：
（1）电动机不转，由欧姆定律得：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.4V}{0.2A}$=2Ω；
（2）当电机转动时，发热功率为：P_热=I₁²R=（0.3A）²×2Ω=0.18W；
消耗的总功率为：P_总=U₁I₁=2V×0.3A=0.6W；
转化为机械能的功率（有用功率）：
P_有用=P_总-P_热=0.6W-0.18W=0.42W，
电动机正常转动时的效率：
η=$\frac{{P}_{有用}}{{P}_{总}}$=$\frac{0.42W}{0.6W}$×100%=70%．
故答案为：70%．

点评 对于非纯电阻电路，欧姆定律不可用，电功和电热也是不相等的．但当电动机被卡住时可以当成纯电阻处理．