Question

(10分)小明、小剛、小敏所在的學習興趣小組在研究玩具電動機的工作狀態(tài)時，想描繪出電動機工作時兩端電壓U和通過電動機線圈的電流I的U– I圖線。

實驗室備有下列器材:

待測電動機M(額定電流0. 9 A，額定電壓4. 0 V )

電流表A₁量程5A，內阻約0.1Ω)

電流表A₂(量程0.6A，內阻2. 0Ω)

電壓表V₁(量程4. 5 V，內阻約8 kΩ).

電壓表V₂(量程3V，內阻約10kΩ)

電阻箱R₀ (0~99. 9Ω)

滑動變阻器R₁(最大阻值為100 Ω)

滑動變阻器R₂(最大阻值為10Ω)

電源E(電動勢為6V，內阻很小)

開關S，導線若干

為了達到實驗目的且操作方便、并盡可能提高測量精度，他們設計了圖甲所示的測量電路圖，并讓小明先把量程為0. 6A的電流表改裝成了量程為l.0A的電流表。

①圖甲中電流表應選    ，電壓表應選     �；瑒幼冏杵鲬�選      虛線框中的元件是        。(均填器材代號字母)

②實驗中，小組同學團結合作、按正確操作完成了實驗。小敏根據探測記錄，作出了圖乙所示的M在不轉動和轉動兩種情形下兩端電壓U隨電流I變化的圖線。由圖可知，M內部線圈的電阻約為       Ω。(結果保留兩位有效數字)

③小剛根據小敏作出的U–I圖線對M兩端電壓數據進行比較。他發(fā)現:M兩端電壓為2. 5 V時通過M的電流，居然小于M兩端電壓為2.0 V時通過M的電流!出現這一結果的主要原因是:                    。

 

Answer 1

【答案】

①,，，②③根據圖線數據可得，兩個狀態(tài)下M的輸入電功率幾乎相等，當M轉動起來后，輸入電能只有一小部分轉化為內能，根據可得產生的熱功率減小，所以電流減小

【解析】

試題分析：①電動機的額定電流為0.9A，5A的電流表量程太大，誤差較大，所以選擇0.6A的電流表，并聯電阻箱進行改裝， 電動機的額定電壓為4V，所以選擇電壓表，滑動變阻器的選擇原則是操作方便，所以選擇較小的，這樣調節(jié)起來更精細，故選，虛線為變阻箱；

②電動機不轉圈時，電能全部轉化為內能，是純電阻，符合歐姆定律，故有

③根據圖線數據可得，兩個狀態(tài)下M的輸入電功率幾乎相等，當M轉動起來后，輸入電能只有一小部分轉化為內能，根據可得產生的熱功率減小，所以電流減小，

考點：研究電動機工作狀態(tài)實驗