题目内容
【题目】(13分)直流电动机在传感和控制中有着广泛应用.为了探究电动机的伏安特性,某同学找到一只带风扇的玩具电动机,他实验的实物示意图如图1所示,其中,图中M为电动机,电流表和电压表都视为理想电表.
①闭合电键S前,滑动变阻器R的滑动头应置于最______(填“左”或“右”)端。闭合电键S后,发现无论如何调节滑动变阻器R的滑动头,电动机都会转动,则可以判断导线_____(选填“①”, “②”,…,“⑧”)断路;
②排除故障后,测量得到电动机的U﹣I,图线如图2所示。通过图线可以求得该电动机内部线圈的电阻为______Ω;
③实验一:将电动机取下,接在一节电动势为1.50V、内阻为0.50Ω的干电池两级间,则通过电路中的电流应为_______A;
④实验二:将实验一中完全相同的三节干电池串联,接上该电动机上稳定后,该电动机消耗的功率为________W,其效率为________%(计算结果保留两位有效数字).
【答案】①右,③;②2.5;③0.5;④2.6,62
【解析】
试题分析:①由实物图可知,本实验采用分压式接法,电动机与滑动变阻器右侧相连,故为了让电流从零开始增加,开始时滑片应置于右端;电动机转动说明电路一直相连,故说明1、2、8、5、4均是完好的;而不能使电动机停止的原因只能是滑动变阻器接成了限流接法,即③出现了断路.
②直线部分是电动机没有转动时图象,此时可视为纯电阻,故其阻值。
③由图可知,电动机的额定电压应为2.5V,故接在1.5V的电源上时,电动机不工作,此时电流。
④三节干电池串联时,,
,过点(0,4.5)和(1.0,3.0)两点在图中作出电源的伏安特性曲线如图所示:
由图可知,灯泡的工作电压为3.25V,电流为0.8A,故其消耗的功率P=UI=3.25×0.8=2.6W;其效率.
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