小明同学认为: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,请你写出电风扇正常工作时电能转化效率η的表达式 (用测出的已知量表示).
电动机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.
(1)当叶片刚好不转动时,根据欧姆定律得,线圈导体的电阻R=
.U0 I0
(2)电动机不转动,说明电动机的电压低于额定电压,可向左移动滑动变阻器滑片,使变阻器分担的电压减小,使电动机的电压增大,达到额定电压.
(3)电风扇正常工作时,输入功率为P电=UI,输出功率为P出=UI-I2R
则效率为η=
=P出 P电
=UI-I2R UI UI0-IU0 UI0
故答案为:
有用功,额外功
(1)
; (2)左;(3)U0 I0
.UI0-IU0 UI0