Question

【題目】小宇有一臺(tái)帶USB接口的小型電風(fēng)扇，額定電壓為5.0V，額定功率為2W。他想通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出這臺(tái)小電風(fēng)扇的伏安特性曲線。他在實(shí)驗(yàn)室中沒(méi)有找到合適的電壓表，但找到了導(dǎo)線、開關(guān)，還有以下器材：

A．電源E(電動(dòng)勢(shì)為6.0V)

B．電流表A1(量程為0-0.6A，內(nèi)阻為0.2Ω)

C．電流表A2(量程150mA，內(nèi)阻為0.5Ω)

C．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100Ω)

D．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值10Ω)

E．固定電阻R3=40Ω

F．固定電阻R4=20Ω

(1)為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用____；固定電阻應(yīng)選用_______(填所選儀器前的字母序號(hào))。

(2)請(qǐng)你為他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并把電路圖畫在甲圖中的方框內(nèi)_____(方框內(nèi)已畫出了小電風(fēng)扇的電路符號(hào))

(3)小宇在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，小電風(fēng)扇在電流表A1讀數(shù)小于0.11A時(shí)電風(fēng)扇沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)。他通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出I1(電流表A1的讀數(shù))、I2(電流表A2的讀數(shù))的圖像如圖所示(I1為0.11A時(shí)I2為10mA)。由此可以判定，小電風(fēng)扇的電阻為___Ω，正常工作時(shí)的發(fā)熱功率為__W，機(jī)械效率為____。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】D E 4.0 0.64 68%

【解析】

(1)[1][2]為便于調(diào)節(jié)、改變電壓，滑動(dòng)變阻器選擇最大阻值較小的，即選D；小風(fēng)扇額定電流為

則A1測(cè)干路，A2測(cè)定值電阻，當(dāng)電壓最大為6V時(shí)，定值電阻最小為

則定值電阻選E。

(2)[3]為保證電壓從0開始增加，電路連接為分壓法，將定值電阻與風(fēng)扇并聯(lián)以求得電壓，設(shè)計(jì)如下

(3)[4]由并聯(lián)分流及電壓相等可求此時(shí)小電風(fēng)扇兩端電壓為

則小電風(fēng)扇的電阻為

[5]由可求正常工作時(shí)發(fā)熱功率為

[6]機(jī)械效率為