Question

一道物理题，请写出理由

小昕准备参加玩具赛车比赛，他运用如图所示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机。设电池的电压恒定不变，他先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，闭合开关后读出电流表的读数为2A；然后放手，当电动机正常转动时，又读出电流表的读数为0.6A。则该玩具电动机正常转动时的效率为 。（第二幅图）

Answer 1

2*2*r-0.6*0.6r/2*2*r=0.91

Answer 2

设电压为V,
由于不转动时的电流为2A,
可以得出电动机线圈电阻为R=V/I=V/2.
电机转动时功率P=VI=V*0.6
线圈的发热功率为P2=I*I*R=0.6*0.6*V/2=0.18V
电机效率为(P-P2)/P=(0.6-0.18)/0.6=0.7=70%

Answer 3

70%吧。先电机不转只有内阻所以设电压为V内阻为R则可以得到方程I=V/R即V=2R
再有转动时是电机内阻和转换为机械能的感抗（也就相当与电阻）设感抗上的电阻为R1则得出方程。0.6=V/(R+R1).。则可求解R;R1等於3；7。串联电路功率与电阻成正比。作用在内阻上的那一部分为损失的。所以效率为70%

Answer 4

91％

追问

为什么

Answer 5

设电动机内阻为r ，捏住转轴时，I=U/r 即 r=U/I=U/2 (1)
正常工作的效率η=有用功/总功=（UI-I^2r）/ UI=(U-Ir)/U （2）
将（1）代入（2），可得 η=70%