Question

[求助]初中物理：电动机机械效率的问题

[求助]初中物理：电动机机械效率的问题
请用初中的解决方法详细说明

一个小电机与电流表、电源串联在电路中（电源电压恒定、不考虑电流表和导线电阻）。当用手按住线圈使电动机不转时，电流为2A。当松开手使电动机正常转动时电流为0.6A。求机械效率。

现在我用两种方法得出两个答案，分别是91%和70%。而且方法好像都对。

Answer 1

电动机为非纯电阻用电器，所以有些麻烦。

机械效率＝做功功率/总功率，
总功率＝UI，做功功率＝总功率－发热功率＝UI-RI^2

线圈电阻R＝U/I1=U/2
则正常转动时做功功率＝UI2-RI2^2=0.42U
总功率＝UI2＝0.6U
机械效率＝0.42U/0.6U=70%

可以把你的91%计算方法发上来，看看你哪错了

Answer 2

这个好像是用P＝U2/R（2是平方）因为它不是纯电阻电路
当电动机不转时电能全部转化为热能用W=I2Rt 求出总电能
再求能量的转化效率～

Answer 3

2A相当于纯电阻电路的电流
由欧姆定律 得线圈的电阻R=U/2
0.6A是电动机正常工作是的电流
它所做的功功率P＝UI＝0.6U
转化为了热功率P＝IIR＝0.6*0.6*U／2＝0.18U
转化的机械功利P＝0.6U－0.18U＝0.42U
机械效率＝0.42U/0.6U*100％=70％
（1）电机不转时，电路中等效于只有一个电机电阻R，设电源电压为U。那么： U=2R
（2） 当电机转动以后，电路中增加了电机转动的消耗，此时电路中消耗的总功率为 P1=0.6*0.6*R+（2R-0.6R）*0.6，其中2R-0.6R为电机转动部分电压， 则： 0.6*0.6*R 为电阻消耗的功率， 另一部分为电机转动消耗的功率。 用（2R-0.6R）*0.6 / P1 即可。
注意：电机不是纯电阻，只能用P=UI来求其功率。

Answer 4

正确做法：
R=U/I1=U/2A
P总=UI2=0.6A*U
P热=I2²R=(0.6A)²*U/2A=0.18A*U
P有=P总-P热=U*0.6A-U*0.18A=0.42A*U
η=W有/W总（不是我啰嗦，必须这么写）
=P有*t/P总*t=P有/P总=0.42A*U/0.6A*U=0.42/0.6=70％

错误做法：
R=U/I1=U/2A
P总=U²/R=U²/U/2A=2A*U（出错步骤）
P热=I2²R=(0.6A)²*U/2A=0.18A*U
P有=P总-P热=U*2A-U*0.18A=1.82A*U
η=W有/W总=P有*t/P总*t=P有/P总=1.82A*U/2A*U=1.82/2=91%

错误原因：
电动机不为纯电阻用电器，算正常工作时的功率时，只能用P=U/I计算，不可加进电阻，且此时算电阻也不能用欧姆定律，所以该题答案应该是70％。

Answer 5

机械效率＝做功功率/总功率，
总功率＝UI，做功功率＝总功率－发热功率＝UI-RI^2

线圈电阻R＝U/I1=U/2
则正常转动时做功功率＝UI2-RI2^2=0.42U
总功率＝UI2＝0.6U
机械效率＝0.42U/0.6U=70%

Answer 6

R=U/I1=U/2A
P总=UI2=0.6A*U
P热=I2²R=(0.6A)²*U/2A=0.18A*U
P有=P总-P热=U*0.6A-U*0.18A=0.42A*U
η=W有/W总
=P有*t/P总*t=P有/P总=0.42A*U/0.6A*U=0.42/0.6=70％

错误做法：
R=U/I1=U/2A
P总=U²/R=U²/U/2A=2A*U（出错步骤）
P热=I2²R=(0.6A)²*U/2A=0.18A*U
P有=P总-P热=U*2A-U*0.18A=1.82A*U
η=W有/W总=P有*t/P总*t=P有/P总=1.82A*U/2A*U=1.82/2=91%
所以该题答案应该是70％。