题目内容

(10分)小明、小刚、小敏所在的学习兴趣小组在研究玩具电动机的工作状态时,想描绘出电动机工作时两端电压U和通过电动机线圈的电流I的U– I图线。

实验室备有下列器材:

待测电动机M(额定电流0. 9 A,额定电压4. 0 V )

电流表A1量程5A,内阻约0.1Ω)

电流表A2(量程0.6A,内阻2. 0Ω)

电压表V1(量程4. 5 V,内阻约8 kΩ).

电压表V2(量程3V,内阻约10kΩ)

电阻箱R0 (0~99. 9Ω)

滑动变阻器R1(最大阻值为100 Ω)

滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω)

电源E(电动势为6V,内阻很小)

开关S,导线若干

为了达到实验目的且操作方便、并尽可能提高测量精度,他们设计了图甲所示的测量电路图,并让小明先把量程为0. 6A的电流表改装成了量程为l.0A的电流表。

①图甲中电流表应选    ,电压表应选     。滑动变阻器应选      虚线框中的元件是        。(均填器材代号字母)

②实验中,小组同学团结合作、按正确操作完成了实验。小敏根据探测记录,作出了图乙所示的M在不转动和转动两种情形下两端电压U随电流I变化的图线。由图可知,M内部线圈的电阻约为       Ω。(结果保留两位有效数字)

③小刚根据小敏作出的U–I图线对M两端电压数据进行比较。他发现:M两端电压为2. 5 V时通过M的电流,居然小于M两端电压为2.0 V时通过M的电流!出现这一结果的主要原因是:                   

 

【答案】

,③根据图线数据可得,两个状态下M的输入电功率几乎相等,当M转动起来后,输入电能只有一小部分转化为内能,根据可得产生的热功率减小,所以电流减小

【解析】

试题分析:①电动机的额定电流为0.9A,5A的电流表量程太大,误差较大,所以选择0.6A的电流表,并联电阻箱进行改装, 电动机的额定电压为4V,所以选择电压表,滑动变阻器的选择原则是操作方便,所以选择较小的,这样调节起来更精细,故选,虚线为变阻箱;

②电动机不转圈时,电能全部转化为内能,是纯电阻,符合欧姆定律,故有

③根据图线数据可得,两个状态下M的输入电功率几乎相等,当M转动起来后,输入电能只有一小部分转化为内能,根据可得产生的热功率减小,所以电流减小,

考点:研究电动机工作状态实验

 

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