题目内容

16．某校课外研究性小组成员想了解一下玩具电动机的工作性能．所用的器材为：A．待测电动机M； B．电池组一个； C．电流表（量程：0-0.6-3A）； D．电压表（量程：0-3-15V）； E．滑动变阻器一只（0-5Ω，3A）；F．单刀开关一只； G．导线若干．
（1）小方同学所连接的电路如图甲所示，图中还有一根导线没有连好，请用笔代线在图甲中画出．（不许改变其它导线）．
（2）小方用连接好的电路，进行实验，得到多组数据如下表．
U/V0.030.080.100.150.200.230.300.400.500.600.901.001.10
I/A0.060.120.180.240.300.360.200.210.220.230.260.280.29
他在I-U图象上描出各测量点如图乙所示．试分析实验所得数据是否合理合理（填“合理”或“不合理”）及其原因当电压很小时，电动机不转动，此时电动机是纯电阻电路，当电动机两端电压逐渐增大时，电动机纯电阻电路变成非纯电阻电路，电动机转动，
电动机消耗的部分电能转化为机械能
（3）请根据图象信息，拟合I-U图线．
（4）求出电动机的线圈的电阻为0.67Ω．并求出当电动机两端的电压为0.8V时，电动机的输出功率为0.16W．（结果保留两位有效数字）．

分析 （1）根据题意确定电流表的接法，然后连接实物电路图．
（2）电动机两端电压较小时不转动，此时电动机是纯电阻电路，当电动机电压较大时转动，电动机是非纯电阻电路，根据实验数据分析答题．
（3）根据坐标系内描出的点作出图象．
（4）根据图示图象求出电压对应的电流，然后应用欧姆定律与电功率公式分析答题．

解答 解：（1）由于电动机的电阻很小，远小于电压表内阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示：

（2）实验数据是合理的，因为：当电压很小时，电动机不转动，此时电动机是纯电阻电路，
当电动机两端电压逐渐增大时，电动机纯电阻电路变成非纯电阻电路，电动机转动，
电动机消耗的部分电能转化为机械能．
（3）根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：

（4）当电动机两端电压较小时电动机不转动，此时电动机是纯电阻电路，
由图示可知，电动机电阻：r=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.2V}{0.3A}$≈0.67Ω；
哟哟图示图象可知，当电动机两端电压U=0.8V时电流I=0.25A，
电动机输入功率：P=UI=0.8×0.25=0.2W，
电动机的热功率：P热=I2r=0.252×0.67≈0.04W，
电动机的输出功率：P输出=P-P热=0.2-0.04=0.16W；
故答案为：（1）如图所示；（2）合理；当电压很小时，电动机不转动，此时电动机是纯电阻电路，当电动机两端电压逐渐增大时，电动机纯电阻电路变成非纯电阻电路，电动机转动，电动机消耗的部分电能转化为机械能；（3）如图所示；（4）0.67；0.16．

点评 本题考查了连接实物电路图、实验数据分析、作图象、求电动机电阻、求电动机的输出功率，要掌握描点法作图的方法，要掌握应用图象法处理实验数据的方法．

练习册系列答案
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