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
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解题思路:(1)当电机不转时,电机可看作纯电阻,由欧姆定律可求得电阻;(2)当电机正常转动时,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;(3)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.

(1)∵I=[U/R]

∴电机不转时,电动机线圈的电阻:R=[U/I]=[6V/2A]=3Ω;

(2)由焦耳定律可得电机转动时产生的热量:Q=I2Rt=(0.6A)2×3Ω×60s=64.8J;

(3)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=[W−Q/W]×100%=[216J−64.8J/216J]×100%=70%.

答:(1)则电动机线圈的电阻为3Ω;

(2)该玩具电动机正常转动时1min产生的热量为64.8J;

(3)此电动机将电能转化为机械能的效率为70%.

点评:

本题考点: 欧姆定律的应用;能量利用效率;电热.

考点点评: 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.