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.其中转化为机械能所做的功是____,转化为内能所做的功是_____(选填“有用功”或“额外功”).为了粗略探

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.其中转化为机械能所做的功是____,转化为内能所做的功是_____(选填“有用功”或“额外功”).
为了粗略探测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,但其它字迹不清的小型直流电风扇来进行实验,实验设计如下:
(1)按如图所示连接好电路(图中M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,则线圈导体的电阻为_______;(2)向___(选填“左”或“右”)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；
(3)若忽略摩擦,只考虑线圈发热损耗,则电风扇正常工作时电能转化效率的表达式η=_______(用测出的已知量表示).
要写原因,最主要就是线圈导体电阻那个不明白,求高手赐教,谢谢了!

Answer 1

转化为机械能所做的功是_有用功___,转化为内能所做的功是__“额外功___
线圈导体的电阻R=U0/I0 (此时I0所做的功为线圈电阻R所做的热功,因为风扇不转,所以有用功为0).
向左移动变阻器滑片,使风扇M两端电压升高至额定电压,此时M两端电压表示数为额定电压U,电流表的示数为I,所做热功为Q=IXIXR (也就是I的平方乘以R) .
电风扇正常工作时电能转化效率的表达式η=1-（Q/UI）X100%
在计算这种题时注意,线圈不是纯电阻性（纯线性）元件,它不仅有电阻还有电感,所以IXIXR不等于UI