Question

【題目】小明用伏安法測出自制電動機線圈的電阻為1Ω．

（1）小明發現電動始終只能在某位置晃動而不能持續轉動，請幫他分析原因．

（2）修好后線圈兩端所加電壓為2V時，電流為0.8A，電動機正常工作，自制電動機的效率是多少？

（3）某次實驗時線圈與磁鐵接觸使得線圈無法轉動，此時小明發現線圈特別燙，試分析原因．

Answer 1

【答案】（1）將電動機線圈放在支架上，因為沒有換向器，不能改變線圈中的電流方向，就不能改變線圈的受力方向，所以閉合開關S后，發現線圈只能偏轉至水平位置、不能持續轉動；這個位置物理學中稱為平衡位置，它是線圈平面與磁感線垂直的位置；（2）60%．（3）實驗時線圈與磁鐵接觸使得線圈無法轉動，此時電能轉化為內能．

【解析】 (1)將電動機線圈放在支架上，因為沒有換向器，不能改變線圈中的電流方向，就不能改變線圈的受力方向，所以閉合開關S后，發現線圈只能偏轉至水平位置、不能持續轉動；這個位置物理學中稱為平衡位置，它是線圈平面與磁感線垂直的位置；(2)因為P＝UI，所以電動機正常工作時的總功率為P＝UI＝2V×0.8A＝1.6W；線圈消耗的功率：P圈＝I2R圈＝(0.8A)2×1Ω＝0.64W，輸出功率：P出＝P總P圈＝1.6W0.64W＝0.96W，這臺電動機的效率：η＝×100%＝×100%60%.(3)實驗時線圈與磁鐵接觸使得線圈無法轉動，此時電能轉化為內能。