Question

小瑩組裝了一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)模型，她將電動(dòng)機(jī)模型接入如圖甲所示的電路中，已知電源電壓U=3V，并保持不變，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.1A，當(dāng)他抓住中間的線圈使其靜止時(shí)，電流表的讀數(shù)為1A，則該電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)每秒鐘能夠轉(zhuǎn)化的機(jī)械能為

0.27

 J．

Answer 1

分析：當(dāng)他抓住中間的線圈使其靜止時(shí)，電動(dòng)機(jī)是純電阻用電器，根據(jù)歐姆定律求出線圈的電阻；當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)W=UIt求出每秒鐘消耗的電能，根據(jù)W=I²Rt求出每秒鐘產(chǎn)生的電熱，消耗的電能減去電熱即為該電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)每秒鐘能夠轉(zhuǎn)化的機(jī)械能．

解答：解：當(dāng)他抓住中間的線圈使其靜止時(shí)，電動(dòng)機(jī)是純電阻用電器，
根據(jù)歐姆定律可得，線圈的電阻：
r=

U

I′

=

3V

1A

=3Ω，
當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每秒鐘消耗的電能，
W_電=UIt=3V×0.1A×1s=0.3J，
每秒鐘產(chǎn)生的電熱：
W_熱=I²rt=（0.1A）²×3Ω×1s=0.03J，
該電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)每秒鐘能夠轉(zhuǎn)化的機(jī)械能：
W_機(jī)械=W_電-W_熱=0.3J-0.03J=0.27J．
故答案為：0.27

點(diǎn)評(píng)：本題考查了歐姆定律、電功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道當(dāng)他抓住中間的線圈使其靜止時(shí)電動(dòng)機(jī)是純電阻用電器，正常工作時(shí)是非純電阻用電器．