Question

某次實(shí)驗(yàn)中把直流電動(dòng)機(jī)接在6伏的穩(wěn)壓電源上，閉合開關(guān)后，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)與它串聯(lián)的電流表的示數(shù)為2.5安培．經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)軸上齒輪被卡住了．故障排除后，電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表示數(shù)為1安培．則電動(dòng)機(jī)的效率是    ，輸出的機(jī)械功率是    W．

Answer 1

【答案】分析：電動(dòng)機(jī)所在的電路，屬于非純電阻電路，電動(dòng)機(jī)工作過程電能分別轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能．閉合開關(guān)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由電源電壓6V和電流表示數(shù)2.5A可以計(jì)算出電動(dòng)機(jī)電阻；電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，由電源電壓6V和電流表示數(shù)1A可以計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的工作功率，由正常工作電流1A和電機(jī)電阻2.4Ω可以計(jì)算出熱功率；最后，根據(jù)工作功率和熱功率計(jì)算出機(jī)械功率，機(jī)械功率和工作功率之比就是電動(dòng)機(jī)的效率．
解答：解：電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，
R===2.4Ω
正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)功率為
P=UI=6V×1A=6W
電動(dòng)機(jī)熱功率為
P_熱=I²R=（1A）²×2.4Ω=2.4W
∴電動(dòng)機(jī)機(jī)械功率為
P_機(jī)=P-P_熱=6W-2.4W=3.6W
電動(dòng)機(jī)的效率為
η====60%
故答案：60%、3.6．
點(diǎn)評(píng)：解決非純電阻電路問題時(shí)，關(guān)鍵是知道能量轉(zhuǎn)化包括兩部分：電能分別轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能．機(jī)械功率與總功率的比值就是電動(dòng)機(jī)的效率．