小明认为：电风扇工作时，电能转化为叶片转动的机械能和线圈发热、摩擦等产生的内能，为了粗略测算电风扇正常工作的电能转化效率，小明用一个铭牌上标有额定电压为U，但其他字迹不

Question

小明认为：电风扇工作时，电能转化为叶片转动的机械能和线圈发热、摩擦等产生的内能，为了粗略测算电风扇正常工作的电能转化效率，小明用一个铭牌上标有额定电压为U，但其他字迹不清的小型直流电风扇来进行实验，实验设计如下：
按如图所示连接好电路（图中为电风扇），闭合开关，叶片转动，移动变阻器滑片至某一位置时，叶片刚好不转动，读出此时电压表和电流表的示数分别为U₀、I₀；向左移动变阻器滑片，使电压表示数为额定电压U，读出此时电流表的示数为I，若忽略摩擦，只考虑线圈发热损耗，请你写出：

（1）电风扇线圈导体的电阻的表达式；
（2）电风扇线圈发热消耗电功率的表达式；
（3）电风扇正常工作时电能转化效率的表达式．

Answer 1

（1）电机不工作时，可看作纯电阻电路，则由欧姆定律得线圈导体的电阻为：R=U0I0；（2）电机正常工作时：P热=I2R=I2×U0I0=I2U0I0．（3）总功率为P总=UI．则输出的机械功率为；P机=P总-P热=UI-I2U0I0；所以机械效率...