Question

【題目】在安裝直流電動(dòng)機(jī)模型的是實(shí)驗(yàn)中：

（1）小明將電動(dòng)機(jī)、變阻器、電源、開關(guān)串聯(lián)起來，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)線圈不轉(zhuǎn)，他用手輕輕轉(zhuǎn)了一下線圈，電動(dòng)機(jī)模型開始正常轉(zhuǎn)動(dòng)。造成這一現(xiàn)象的原因是____。當(dāng)小明調(diào)節(jié)滑片，使電路中電流增大，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的線圈轉(zhuǎn)速____（選填“加快”、“不變”或“減慢”）。

（2）為進(jìn)一步研究直流電動(dòng)機(jī)，他測(cè)得通過當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端電壓為5V時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流為0.5A，而當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端電壓為1V時(shí)，電動(dòng)機(jī)線圈不轉(zhuǎn)，電流表示數(shù)仍為0.5A。則該電動(dòng)機(jī)線圈電阻為____Ω。

（3）當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端電壓為5V，電動(dòng)機(jī)工作1min所消耗的電能為____J，其中轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是____J。

Answer 1

【答案】（1）開始時(shí)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(dòng)機(jī)模型時(shí)，線圈不轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速過小是因?yàn)殡娏餍』虼判匀�。根�?jù)題意他用手輕輕轉(zhuǎn)了一下線圈，電動(dòng)機(jī)模型開始正常轉(zhuǎn)動(dòng)，所以，電動(dòng)機(jī)不動(dòng)的原因是開始時(shí)線圈處于平衡位置。電流小或磁性弱會(huì)使轉(zhuǎn)速過小，所以，當(dāng)電路電流增大時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一定會(huì)增大。

（2）直流電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受到力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的，它在工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。根據(jù)題意電動(dòng)機(jī)線圈若不動(dòng)，此時(shí)是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故根據(jù)歐姆定律知道線圈的電阻R=U/I=1V/0.5A=2Ω。

（3）根據(jù)題意知道當(dāng)U=5V時(shí)，I=0.5A，所以此時(shí)電動(dòng)機(jī)的功率是P=UI=5V×0.5A=2.5W，電動(dòng)機(jī)工作t=1min所消耗的電能Q=Pt=2.5W×60s=150J，其中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能Q1=I2Rt=（0.5A）2×2Ω×60s=30J，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是Q2=Q-Q1=150J-30J=120J。