题目内容
【题目】小明帮父母整理家里的卫生,发现了一个玩具电风扇,风扇上的铭牌已破损,只能看到“额定电压:3 V”,风扇能正常使用。小明想知道风扇电机在不同电压下的工作情况,就设计了如图1所示的测量电路。实验室能提供的器材有:电流表A(0~3 A,内阻约0.1 Ω);电压表V1(0~4.5 V,内阻约5 kΩ);电压表V2(0~9 V,内阻约10 kΩ);滑动变阻器R1(0~200 Ω);滑动变阻器R2(0~10 Ω);直流电源E1(4.5 V,内阻可不计);直流电源E2(9 V,内阻可不计);开关S及导线若干。
(1)为了使测量尽量准确,测量数据尽可能多,电源应选_______,电压表应选________,滑动变阻器应选________。(均填器材代号)
(2)图2中已连接了部分导线,请按实验要求将实物图2中的连线补充完整________。
(3)下表为小明在实验测量中得到的风扇电机的电压U与电流I的一系列相关数据。(电压约0.8 V时,风扇才开始缓慢转动)利用表中数据,在图3中画出电机的U-I图线________。
U /V | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.8 | 3.2 |
I/A | 0.38 | 0.81 | 1.19 | 1.55 | 1.70 | 1.88 | 1.95 | 1.98 | 2.00 | 2.03 |
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【答案】E1 V1 R2 见解析 见解析 见解析
【解析】
(1)[1][2][3]直流电源选E1,利于滑动变阻器大范围调节,利于表盘大范围使用,多数据测量,减小误差。为此电压表应选V1,滑动变阻器选R2,调节范围宽,测量误差小。
(2)[4]连线电路图如图:
(3)[5]描点作出电机的U-I图线如图:
(4)[6]从U-I图线可以看到,0~0.8V图线是直线,电机内阻R约为0.5Ω,0.8V后电机开始逐步启动,3V时电流约2.0A左右,电机的额定功率约6W。(合理即可)