题目内容
【题目】某直流电动机M转动时的U-I图象如图甲所示,该同学利用图乙的实验电路研究电动机的转动情况,电路中使用恒压电源,R1=15 Ω,R2是滑动变阻器,电流表A是理想电流表,实验操作步骤如下:
(1)闭合开关S2前,调节滑动变阻器,使其滑动触头应在________端。(选填“左”或“右”)
(2)先闭合开关S1,开关S2保持断开,此时电流表的示数为0.6 A,则恒压电源输出电压为________V。
(3)再闭合开关S2,然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来,此时电流表的示数为1.8 A,直流电动机M实际消耗的电功率为________ W,滑动变阻器接入电路中的阻值为________。(以上均取两位有效数值)
【答案】 左 9.0 3.8 4.8
【解析】(1)因变阻器采用限流式接法,开关闭合前为使电路中电路中电流最小,应其接入电路中的阻值为最大.故滑片应在最左端。
(2)根据欧姆定律开关S2保持断开时恒压电源输出电压为:U=IR1= 0.6×15V=9.0V
(3)知电源电压恒为9.0V,闭合开关S2后根据欧姆定律有通过R1的电流为: ,所以通过电动机的电流为: ,再根据电动机的U-I图象可读出电动机两端电压UM= 3.2V,则直流电动机M实际消耗的电功率为:P=UMI2=1.2×3.2W=3.8W。此时滑动变阻器两端电压为U3=E-UM=9-3.8=5.2V,由欧姆定律可知,接入电阻: .
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