Question

小华准备参加玩具赛车比赛，他利用如图所示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机．设电源电压为6V恒定不变，他先快速用手捏住电动机的转轴，使其不转动，闭合开关后读出电流表的读数为2A，则电动机线圈的电阻为________Ω；然后放手，当电动机正常转动时，电流表的读数为0.6A，则该玩具电动机正常转动时1min产生的热量为________J，此电动机将电能转化为机械能的效率为________．

Answer 1

3    64.8    70%
分析：当电机不转时，电机可看作纯电阻，由欧姆定律可求得电阻；正常转动时，电动机主要是将电能转化为机械能，求产生的热量Q时只能用由焦耳定律；先利用由电功的计算公式W=Pt=UIt求出消耗的电能，电动机转化成的机械能即为W-Q；由效率公式可求得机械效率．
解答：电机不转时：由I=得：R===3Ω；
由焦耳定律可得转动时产生的热量：Q=I²Rt=（0.6A）²×3Ω×60s=64.8J；
相同时间内消耗的电能为：W=Pt=UIt=6V×0.6A×60s=216J；
则机械效率为：η=×100%==70%．
故答案为：3；64.8；70%．
点评：在非纯电阻电路中，电功W=UIt及焦耳定律Q=I²Rt分别用来求出消耗的电能和发热量．