Question

【題目】在安裝直流電動機模型的是實驗中：

（1）小明將電動機、變阻器、電源、開關串聯起來，閉合開關，發(fā)現線圈不轉，他用手輕輕轉了一下線圈，電動機模型開始正常轉動。造成這一現象的原因是____。當小明調節(jié)滑片，使電路中電流增大，發(fā)現電動機的線圈轉速____（選填“加快”、“不變”或“減慢”）。

（2）為進一步研究直流電動機，他測得通過當電動機兩端電壓為5V時，通過電動機的電流為0.5A，而當電動機兩端電壓為1V時，電動機線圈不轉，電流表示數仍為0.5A。則該電動機線圈電阻為____Ω。

（3）當電動機兩端電壓為5V，電動機工作1min所消耗的電能為____J，其中轉化為機械能的是____J。

Answer 1

【答案】（1）開始時線圈處于平衡位置 加快 （2）2 （3）150 120

【解析】試題分析：（1）安裝直流電動機模型時，線圈不轉的原因主要有電路開路、磁鐵無磁性和線圈處于平衡位置等幾種情況。轉速過小是因為電流小或磁性弱。根據題意他用手輕輕轉了一下線圈，電動機模型開始正常轉動，所以，電動機不動的原因是開始時線圈處于平衡位置。電流小或磁性弱會使轉速過小，所以，當電路電流增大時，電動機的轉速一定會增大。

（2）直流電動機是根據通電線圈在磁場中受到力的作用而發(fā)生轉動的原理制成的，它在工作時將電能轉化為機械能。根據題意電動機線圈若不動，此時是電能轉化為內能，故根據歐姆定律知道線圈的電阻R=U/I=1V/0.5A=2Ω。

（3）根據題意知道當U=5V時，I=0.5A，所以此時電動機的功率是P=UI=5V×0.5A=2.5W，電動機工作t=1min所消耗的電能Q=Pt=2.5W×60s=150J，其中轉化為內能Q1=I2Rt=（0.5A）2×2Ω×60s=30J，轉化為機械能的是Q2=Q-Q1=150J-30J=120J。