题目内容
1.某学习小组用图示实验来研究电动机提重物的效率.①根据电路图(图1)完成实物图(图2)的连线,在电路图中,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到右端(填“左端”、“正中”或“右端”)
②实验测得电压表示数为U,电流表示数为I,将重力为mg的重物匀速上提h的时间为t,则计算电动机效率的表达式为η1=$\frac{{mg{h_{\;}}}}{UIt}$×100%
③设电动机两端电压为U,通过的电流为I,电动机线圈电阻为r,则从理论上计算电动机的效率η2=$\frac{{UI-{I^2}{r_{\;}}}}{UI}$;
④学习小组通过实验发现η1总小于η2,原因是电动机转轴存在摩擦阻力(或者空气阻力).
分析 (1)对照电路图,连接实物图;并为了保证安全应明确滑片的位置;
(2)电动机效率η等于有用功与总功的比值,有用功为克服物体重力做的功,电动机的电功是总功.
(3)电动机的输出功率是机械功率,根据电机功率公式可明确理论效率值;
(4)根据误差现象进行分析,明确误差原因.
解答 解:①根据原理图可得出对应的实物图;
由图可知,滑动变阻器右半部分为测量电路供电,开始时应使测量部分电压为零;故滑片应在右端;
②由效率公式可知:电动机效率η的表达式为$η=\frac{mgh}{UIt}×100%$,
③电动机的总功率为UI,输出功率为UI-I2r
故效率的理论值为:$\frac{{UI-{I^2}{r_{\;}}}}{UI}$
④η1总小于η2原因是电动机转轴存在摩擦阻力;
故答案为:①如图所示;右端; ②$\frac{{mg{h_{\;}}}}{UIt}$×100%;③$\frac{{UI-{I^2}{r_{\;}}}}{UI}$;④电动机转轴存在摩擦阻力(或者空气阻力)
点评 本题中连接实物图是应培养的基本功.要掌握电动机效率η的意义.当电动机不转动时,其电路是纯电阻电路,欧姆定律仍成立.
练习册系列答案
相关题目
16.一质点沿南北方向运动,我们以南北方向为x轴建立一个坐标系,取向北为正方向,研究质点的位置变化情况.若质点t1时刻在x1=3m处,t2时刻运动到x2=-2m处,则质点在t1时刻到t2时刻这段时间内的位移是( )
A. | 大小为-5m,向南 | B. | 大小为-5m,向北 | C. | 大小为5m,向南 | D. | 大小为5m,向北 |
13.如图所示,在μ=0.2的粗糙水平面上,有一质量为10kg的物体以一定的速度向左运动,同时还有一水平向右的力F作用于物体上,其大小为10N,则物体受到的摩擦力为(g取10m/s2)( )
A. | 大小为10N,方向向右 | B. | 大小为10N,方向向左 | ||
C. | 大小为20N,方向向右 | D. | 大小为20N,方向向左 |
10.某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度值记作L0;弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;…;挂七个50g砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.表记录的是该同学已测出的6个值.
测量记录表:
(1)实验中,L3和L7两个值还没有测定,请你根据如图所示将这两个测量值填入记录表中.
(2)为了充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=L4-L0=6.90cm,d2=L5-L1=6.90cm,d3=L6-L2=7.00cm.请你给出第四个差值:d4=L7-L3=7.20cm.
(3)根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L.△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为:△L=$\frac{{{d_1}+{d_2}+{d_3}+{d_4}}}{4×4}$.代入数据解得△L=1.75 cm.
(4)计算弹簧的劲度系数k=28N/m.(g取9.8N/kg)
测量记录表:
代表符号 | L0 | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
刻度数值/cm | 1.70 | 3.40 | 5.10 | 8.60 | 10.30 | 12.10 |
(2)为了充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=L4-L0=6.90cm,d2=L5-L1=6.90cm,d3=L6-L2=7.00cm.请你给出第四个差值:d4=L7-L3=7.20cm.
(3)根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L.△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为:△L=$\frac{{{d_1}+{d_2}+{d_3}+{d_4}}}{4×4}$.代入数据解得△L=1.75 cm.
(4)计算弹簧的劲度系数k=28N/m.(g取9.8N/kg)
11.如图:物体重G,恒力F与水平方向夹角为θ,推着物体在水平天花板上匀速运动,如果物体与天花板摩擦因数为μ,则物体所受摩擦力为( )
A. | Fsinθ | B. | μ(Fsinθ-G) | C. | Fcosθ | D. | μ(G-Fsinθ) |