Question

物理：电动机能量转化关系的问题。

小华组装了一台直流电动机模型，他将电动机模型接入如下图（a）所示的电路中，已知电源电压U=3V，并保持不变，线圈电阻R=1.5Ω，接通电路后，电动机正常转动，电流表读数I=0.8A，已知电动机正常工作时的能量转化关系如图（b）所示，摩擦不计。
（1）求电动机正常转动1min消耗的电能W和线圈产生的热量Q。
（2）求电动机输出的功率P。
（3）电动机能量转换效率η。

Answer 1

消耗的电能=电压*电流*60秒=3*0.8*60=144焦耳
热量=电流的平方*电阻*60秒=0.64*1.5*60=57.6焦耳
=13.7卡
电动机输出的功率P=（144-57.6）/60=1.44瓦
电动机能量转换效率η=1.44/（3*0.8）=0.6=60%

Answer 2

(1)W电=UIt=3V*0.8A*60s=144J
Q=I^2Rt=(0.8A)^2*1.5欧*60S=57.6J
(2)P=P总-P热=3V*0.8A-(0.8A)^2*1.5欧=1.44W
(3)效率=W机械/W总=P/P总=1.44W/2.4W=60%

Answer 3

W=144焦 Q＝57.6焦 P＝1.44瓦 η＝60％