Question

5．在研究微型电风扇的性能时，应用如图所示的实验电路，当调节滑动变阻器R并控制电风扇停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和1.0V，重新调节R并使电风扇恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为1.0A和12.0V，求这台电风扇正常运转时输出功率和效率各为多少？

Answer 1

分析 从电路图中可以看出，电动机和滑动变阻器串联，电压表测量电动机两端的电压，电流表测量电路电流，根据公式R=$\frac{U}{I}$可求电动机停转时的电阻；利用公式P=UI可求电动机的总功率，根据公式P=I²R可求电动机发热功率，总功率与电动机发热功率之差就是电动机的输出功率．

解答 解：当电动机停止转动时，由题得电动机的电阻：r=$\frac{U}{I}=\frac{1.0}{0.50}$=2.0Ω，
正常运转时，消耗的电功率P_入=U′I′=12×1=12W，
热功率P_Q=I′²r=1²×2=2W，
电风扇正常运转时输出功率P_出=P_入-P_Q=12W-2W=10W，
效率η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{入}}×100%=\frac{10}{12}$=83.3%．
答：这台电风扇正常运转时输出功率为10W，效率为83.3%．

点评 本题要明确非纯电阻电路的功率的计算方法，知道电动机不转动时可视为纯电阻和能量间的关系．