Question

【题目】在安装直流电动机模型的是实验中：

（1）小明将电动机、变阻器、电源、开关串联起来，闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。造成这一现象的原因是____。当小明调节滑片，使电路中电流增大，发现电动机的线圈转速____（选填“加快”、“不变”或“减慢”）。

（2）为进一步研究直流电动机，他测得通过当电动机两端电压为5V时，通过电动机的电流为0.5A，而当电动机两端电压为1V时，电动机线圈不转，电流表示数仍为0.5A。则该电动机线圈电阻为____Ω。

（3）当电动机两端电压为5V，电动机工作1min所消耗的电能为____J，其中转化为机械能的是____J。

Answer 1

【答案】（1）开始时线圈处于平衡位置 加快 （2）2 （3）150 120

【解析】试题分析：（1）安装直流电动机模型时，线圈不转的原因主要有电路开路、磁铁无磁性和线圈处于平衡位置等几种情况。转速过小是因为电流小或磁性弱。根据题意他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动，所以，电动机不动的原因是开始时线圈处于平衡位置。电流小或磁性弱会使转速过小，所以，当电路电流增大时，电动机的转速一定会增大。

（2）直流电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的，它在工作时将电能转化为机械能。根据题意电动机线圈若不动，此时是电能转化为内能，故根据欧姆定律知道线圈的电阻R=U/I=1V/0.5A=2Ω。

（3）根据题意知道当U=5V时，I=0.5A，所以此时电动机的功率是P=UI=5V×0.5A=2.5W，电动机工作t=1min所消耗的电能Q=Pt=2.5W×60s=150J，其中转化为内能Q1=I2Rt=（0.5A）2×2Ω×60s=30J，转化为机械能的是Q2=Q-Q1=150J-30J=120J。