小华组装了一台直流电动机模型,她将电动机模型接入如图(a)所示的电路中,已知电源电压U=3V,并保持不变,接通电路后,电动机没转动时,电流表读2A;电动机正常转动,电流表

◎ 题目

小华组装了一台直流电动机模型,她将电动机模型接入如图(a)所示的电路中,已知电源电压U=3V,并保持不变,接通电路后,电动机没转动时,电流表读2A;电动机正常转动,电流表读数I=0.8A,已知电动机正常工作时的能量转化关系如图(b)所示,摩擦不计,求:

魔方格

(1)电动机正常转动1min消耗的电能W和线圈产生的热量Q.
(2)电动机输出的机械功率P.
(3)电动机能量转换效率η.

◎ 答案

(1)t=1min=60s,由W=UIt得
电机正常运转时消耗的电能W=3V×0.8A×60s=144J.
电机不转时:由I=
U
R
得:R=
U
I
=
3V
2A
=1.5Ω;
由Q=I2Rt得
Q=(0.8A)2×1.5Ω×60=57.6J
(2)由能量守恒得,电机输出的机械功W1=W-Q=144J-57.6J=86.4J
机械功率P=
W-Q
t
=
W1
t
=
86.4J
60s
=1.44W
(3)由能量转化与守恒知,电能转化为机械能与内能,
能量利用率η=
W1
W
×100%=
86.4J
144J
×100%=60%.
答:(1)电机正常运转时消耗的电能为144J,线圈产生的热量Q为57.6J.
(2)电动机输出的机械功率P为1.44W.
(3)电动机能量转换效率η为60%.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“小华组装了一台直流电动机模型,她将电动机模型接入如图(a)所示的电路中,已知电源电压U=3V,并保持不变,接通电路后,电动机没转动时,电流表读2A;电动机正常转动,电流表…”主要考查了你对  【电功或电能的计算】,【焦耳定律的变形公式的应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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