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小莹组装了一台直流电动机模型,她将电动机模型接入如图甲所示的电路中,已知电源电压...

小莹组装了一台直流电动机模型,她将电动机模型接入如图甲所示的电路中,已知电源电压U=3V,并保持不变,线圈电阻R=1.5Ω,接通电路后,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乙所示,摩擦不计,求:

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(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)在图乙中方框3内填入能量名称,并求出电动机能量利用率η.
(1)题目中告诉我们电压和电流以及时间,我们可以直接利用W=UIt求出电功,由焦耳定律求产生的热量. (2)由能量的转化与守恒可求得机械功. (3)由能量转化与守恒知,电能转化为机械能与内能可填表,再根据公式计算能量利用率. 【解析】 (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. 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=86.4J 机械功率为P===1.44W (3)由能量转化与守恒知,电能转化为机械能与内能,故上表中填内能, 能量利用率η===60%. 答:电机正常运转时消耗的电能为144J,内能为57.6J,输出的机械功率为1.44W,电机的能量利用率为60%.
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考点分析:
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(4)如果实验开始时,小华闭合开关,发现灯泡较暗,两表示数均较小,移动滑片,现象不变,可能的原因是:______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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