Question

8．某同學(xué)進(jìn)行用實(shí)驗(yàn)測(cè)定玩具電動(dòng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)．圖甲中M為玩具電動(dòng)機(jī)．閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端的過(guò)程中，兩個(gè)電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如題乙所示．圖中AB、DC為直線，BC為曲線．不考慮電表對(duì)電路的影響．

①電路中的電源電動(dòng)勢(shì)為3.6 V，內(nèi)電阻為2Ω
②玩具電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為4Ω
③滑動(dòng)變阻器R=0時(shí)，玩具電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為0.54W．

Answer 1

分析 ①據(jù)圖線與電壓表示數(shù)對(duì)應(yīng)的關(guān)系．根據(jù)圖線求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；
②據(jù)圖象AB端是直線，說(shuō)明電動(dòng)機(jī)沒(méi)有機(jī)械能輸出，據(jù)電動(dòng)機(jī)的端電壓與電流求線圈的電阻．
③滑動(dòng)變阻器R=0時(shí)，圖象C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，據(jù)電學(xué)公式即可求解．

解答 解：①由電路圖甲知，電壓表V₁測(cè)量路端電壓，電流增大時(shí)，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以最上面的圖線表示V₁的電壓與電流的關(guān)系．此圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，為r=$\frac{3.4-3.0}{0.2}$Ω=2Ω；
當(dāng)電流 I=0.1A時(shí)，U=3.4V，則電源的電動(dòng)勢(shì) E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V；
②據(jù)圖象AB端是直線，說(shuō)明電動(dòng)機(jī)沒(méi)有機(jī)械能輸出，據(jù)電動(dòng)機(jī)的端電壓與電流可知，R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.4}{0.1}Ω$=4Ω
③滑動(dòng)變阻器R=0時(shí)，在圖象中對(duì)應(yīng)C點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P=UI=3×0.3W=0.9W，
發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的功率P₁=I²R₁=0.09×4W=0.36W，
所以發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P_輸出=P-P₁=0.9W-0.36W=0.54W；
故答案為：（1）3.6； 2；（2）4；（3）0.54．

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)物理圖象的理解能力，可以把本題看成動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，來(lái)選擇兩電表示對(duì)應(yīng)的圖線．對(duì)于電動(dòng)機(jī)，理解并掌握功率的分配關(guān)系是關(guān)鍵