Question

4．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖（a）的電路測量規(guī)格為“6V，0.5A”的小型直流電動(dòng)機(jī)M中線圈的電阻（阻值約為幾歐姆）．R₀為阻值為3.0Ω的定值電阻．

①調(diào)節(jié)R時(shí)應(yīng)控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)或不轉(zhuǎn)動(dòng)）時(shí)讀出電流表、電壓表示數(shù)．
②若電壓表示數(shù)是2.50V，電流表示數(shù)如圖（b），讀得電流表示數(shù)是0.50A．
③使用測得數(shù)據(jù)，計(jì)算電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為2.0Ω．該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為2.5 W．（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
④由于電壓表內(nèi)阻（電流表或電壓表內(nèi)阻）的影響，測得的電阻比實(shí)際值偏�。ù蠡蛐。�．

Answer 1

分析 ①當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)電路為純電阻電路，才可用歐姆定律求解電阻．
②由圖示電流表確定其量程與分度值，然后讀出其示數(shù)．
③由歐姆定律與串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電動(dòng)機(jī)線圈電阻；應(yīng)用電功率公式求出電動(dòng)機(jī)的總功率與熱功率，然后求出機(jī)械功率．
④根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路分析實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：①控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈的電阻為純電阻，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)．
②由圖示電流表可知，其量程是0.6A，分度值為：讀數(shù)為0.50A．
③電動(dòng)機(jī)線圈電阻：R=$\frac{U}{I}$-R₀=$\frac{2.50}{0.50}$-3=2Ω；
電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率：
P_機(jī)械=P_總-P_熱=UI-I²R=6×0.5-0.5²×2=2.5W；
 ④由圖示電路圖可知，電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，
電流的測量值偏大，由歐姆定律可知，電動(dòng)機(jī)線圈電阻的測量值小于真實(shí)值．
故答案為：①不轉(zhuǎn)動(dòng)； ②0.50A； ③2.0；2.5； ④電壓表內(nèi)阻；�。�

點(diǎn)評 對于電動(dòng)機(jī)電路，當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其電路為純電阻電路，歐姆定律U=IR適用；當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，U＞IR，歐姆定律U=IR不成立．