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物理实验室有一个微型电动机,铭牌上标有“12V 3W”字样,电动机线圈电阻为1....

物理实验室有一个微型电动机,铭牌上标有“12V  3W”字样,电动机线圈电阻为1.92Ω.兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作,但手边只有一个电压恒为18V的电源,于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联接入电路如图,使小电动机恰好正常工作.求:
(1)所串联的电阻R的阻值
(2)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率
(3)电动机工作时,主要把电能转化为机械能,还一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉.已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt,求小电动机正常工作时的效率.

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(1)已知电动机的额定电压和额定功率,可利用公式I=计算电动机正常工作时的电流,再利用串联电路电压的特点,求出串联电阻两端的电压,最后利用公式R=计算串联电阻的阻值; (2)已求出电动机正常工作时的电流和电阻两端的电压,可利用公式P=UI计算电阻消耗的电功率; (3)电动机正常工作时,由焦耳定律求出产生的热量,由W=Pt求消耗的电能,则转化为机械能的能量为二者之差,再由效率公式可求得小电动机正常工作时的效率. 【解析】 (1)∵电动机的额定功率为P额=3W,额定电压为U额=12V, ∴电路中的电流为I=IR=I额===A, 而电源电压U=18V, ∴串联电阻分担的电压为: UR=U-UM=18V-12V=6V, ∴R===24Ω, (2)电动机正常工作时,电阻消耗的电功率: PR=URIR=6V×A=1.5W; (3)电动机正常工作时间为t时, 消耗的电能: W电=Pt=P额t=3W×t, 产生的热量: Q=I2Rt=(A)2×1.92Ω×t, 转化成的机械能: W有用=W电-Q=3W×t-(A)2×1.92Ω×t, ∴小电动机正常工作时的效率: η===96%. 答:(1)所串联的电阻R的阻值为24Ω; (2)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率为1.5W; (3)小电动机正常工作时的效率为96%.
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考点分析:
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(3)取下钩码.他又把该木块侧放在水平桌面上.按步骤(1)的方法再次读出弹簧测力计的示数.他这样操作是为了研究______
b.小华同学的实验:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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