小昕准备参加玩具赛车比赛，他运用如图所示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机．设电池的电压3V恒定不变，他先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，闭合开关后读出电流表的

Question

小昕准备参加玩具赛车比赛，他运用如图所示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机．设电池的电压3V恒定不变，他先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，闭合开关后读出电流表的读数为3A；然后放手，当电动机正常转动时，又读出电流表的读数为0.5A．求：

（1）电动机线圈的电阻；
（2）该玩具电动机正常转动时的效率为___．

Answer 1

（1）用手捏住电动机的转轴不转时，电动机为纯电阻用电器，
由I=(U)/(R)可得，电动机线圈的电阻：
R=(U)/(I1)=(3V)/(3A)=1Ω；
（2）当电动机正常转动时，消耗电能的电功率：
P_M=UI₂=3V×0.5A=1.5W，
电动机线圈的热功率：
P_热=I₂²R=（0.5A）²×1Ω=0.25W，
输出机械功的功率：
P_机械=P_M-P_热=1.5W-0.25W=1.25W，
该玩具电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率：
η=(P机械)/(PM)×100%=(1.25W)/(1.5W)×100%≈83.3%．
故答案为：（1）电动机线圈的电阻为1Ω；
（2）83.3%．