Question

小明為粗略測(cè)定某電風(fēng)扇正常工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率，利用一個(gè)銘牌上標(biāo)有額定電壓為U，但其它字跡不清的小型直流電風(fēng)扇來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作過科及記錄數(shù)據(jù)如下：
A．按如圖所示的電路圖連接電路，其中M為電風(fēng)扇；
B．閉合開關(guān)，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，移動(dòng)變阻器的滑片，直至葉片剛好不轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄此時(shí)電壓表、電流表的示數(shù)分別為U₁，I₁；
C．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其兩端電壓為U，讓電風(fēng)扇處于正常工作狀態(tài)．記錄此時(shí)電流表的示數(shù)為I．
請(qǐng)你根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)記錄，回答下列問題：
（1）該電風(fēng)扇線圈導(dǎo)體的電阻為

 

；
（2）若不計(jì)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所受摩擦，則電風(fēng)扇正常工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為η=

 

（用測(cè)得的己知量表示）．

Answer 1

分析：（1）電機(jī)不工作時(shí)，可看作純電阻電路，則由歐姆定律即可求得線圈電阻；
（2）正常工作時(shí)，由焦耳定律求得熱功率，則總功率減去熱功率即為機(jī)械功率，由機(jī)械效率公式可求得效率．

解答：解：（1）由歐姆定律得線圈導(dǎo)體的電阻為：R=

U1

I1

；
（2）電機(jī)正常工作時(shí)：P_熱=I²R=I²

U1

I1

．
總功率為P_總=UI．
則輸出的機(jī)械功率為；P_機(jī)=P_總-P_熱
則機(jī)械效率為：η=

P機(jī)

P總

×100%=

UI-I2( U1 I1 )

UI

×100%=（1-

U1I

UI1

）×100%．
故答案為：（1）

U1

I1

；（2）（1-

U1I

UI1

）×100%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電機(jī)的兩種狀態(tài)，應(yīng)記得：電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)可認(rèn)為為純電阻，由歐姆定律可求，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不能應(yīng)用歐姆定律．