Question

【題目】小明用伏安法測(cè)出自制電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為1Ω．

（1）小明發(fā)現(xiàn)電動(dòng)始終只能在某位置晃動(dòng)而不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)幫他分析原因．

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

（3）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)線圈與磁鐵接觸使得線圈無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)小明發(fā)現(xiàn)線圈特別燙，試分析原因．

Answer 1

【答案】（1）將電動(dòng)機(jī)線圈放在支架上，因?yàn)闆](méi)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(kāi)關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)線圈只能偏轉(zhuǎn)至水平位置、不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；這個(gè)位置物理學(xué)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(shí)驗(yàn)時(shí)線圈與磁鐵接觸使得線圈無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

【解析】 (1)將電動(dòng)機(jī)線圈放在支架上，因?yàn)闆](méi)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(kāi)關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)線圈只能偏轉(zhuǎn)至水平位置、不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；這個(gè)位置物理學(xué)中稱為平衡位置，它是線圈平面與磁感線垂直的位置；(2)因?yàn)?/span>P＝UI，所以電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)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(tái)電動(dòng)機(jī)的效率：η＝×100%＝×100%60%.(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)線圈與磁鐵接觸使得線圈無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。