题目内容
13．
利用图示电路可以测量小电动机正常工作时的机械效率，电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I1；将电动机转轴固定，使之不能转动，使电压表的示数仍为U．此时电流表的示数为I2（1）电动机转轴固定时，电动机只有线圈发热，在电路中相当于一只电阻，请用上述测量值表示该电动机线圈的电阻r
（2）电动机正常工作时，消耗电能，输出机械功，同时线圈仍会发热．请用上述测量值表示恢电动机正常工作时的机械功率P机械．
（3）用上述测量值表示该电动机正常工作时的机械效率η．
分析 （1）由题意，根据欧姆定律计算电动机线圈的电阻；
（2）由P=UI计算消耗电能的功率，由P=I2R计算线圈产生的热功率，由此计算机械功率；
（3）由电动机工作产生的机械功与消耗电能的比值计算其机械效率η．
解答 解：
（1）由题知，电动机转轴固定时，电动机只有线圈发热，在电路中相当于一只电阻，
由图知电压表测电动机两端电压，电流表测其电流，由欧姆定律可得，电动机线圈的电阻：
r=$\frac{U}{{I}_{1}}$；
（2）电动机正常工作时，通过它的电流为I2，
所以电动机消耗电能的功率：P电=UI2，
线圈产生的热功率：P热=I22r=I22×$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{U{{I}_{2}}^{2}}{{I}_{1}}$，
因为此时电动机输出机械功，同时线圈仍会发热，所以电动机正常工作时的机械功率：
P机械=P电-P热=UI2-$\frac{U{{I}_{2}}^{2}}{{I}_{1}}$=$\frac{U{I}_{2}（{I}_{1}-{I}_{2}）}{{I}_{1}}$；
（3）电动机机械效率：
η=$\frac{{W}_{机械}}{{W}_{电能}}$×100%=$\frac{{P}_{机械}t}{{P}_{电能}t}$×100%=$\frac{{P}_{机械}}{{P}_{电能}}$×100%=$\frac{\frac{U{I}_{2}（{I}_{1}-{I}_{2}）}{{I}_{1}}}{U{I}_{2}}$×100%=$\frac{{I}_{1}{-I}_{2}}{{I}_{1}}$×100%．
答：（1）该电动机线圈的电阻r=$\frac{U}{{I}_{1}}$；
（2）电动机正常工作时的机械功率P机械=$\frac{U{I}_{2}（{I}_{1}-{I}_{2}）}{{I}_{1}}$；
（3）电动机正常工作时的机械效率η=$\frac{{I}_{1}{-I}_{2}}{{I}_{1}}$×100%．
点评 本题考查了欧姆定律、电功率和效率公式的应用，要注意电动机不转动时为纯电阻用电器、电动机正常转动时为非纯电阻用电器．
| A． | 在研究磁场时，引入磁感线对磁场进行形象的描述，采用了归纳法 | |
| B． | 在研究合力与分力的关系时，采用了控制变量法 | |
| C． | 在探究阻力对物体运动的影响时，推理出物体不受阻力时将以恒定不变的速度永远运动下去．采用了实验+推理的方法 | |
| D． | 在探究电流的热效应跟电阻的关系时，用质量相等的煤油的温度变化来比较不同电阻丝产生的热量，采用了模型法 |
如图，台秤上放置一个装有800ml水的圆柱形容器，已知容器质量为100g，容器的容积为1100cm3，底面积为100cm2．现将一个质量为600g，体积为400cm3的实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中．（烧杯厚度不计）求：| A． |  发声的音叉激起水花 | |
| B． |  敲击音叉发出声音越响，乒乓球被弹开的越远 | |
| C． |  钢尺伸出桌边的长度变短，振动时声音的变高 | |
| D． |  抽取玻璃罩内的空气，听到罩内的音乐声减小 |
小红和同学们去 Sentosa 岛游玩，如图所示，它们坐在滑行的“香蕉”船上疾速行 驶，若说小红是静止的，则所选择的参照物是（ ）| A． | Sentosa 岛 | B． | 小红她们乘坐的香蕉船 | ||
| C． | 海水 | D． | 站在沙滩上给小红照相的同学 |
| A． | 物体受到力的作用时，运动状态一定改变 | |
| B． | 物体不受力的作用时，运动状态一定不变 | |
| C． | 物体所受两个力的合力为零时，运动状态一定改变 | |
| D． | 物体受到两个力的作用时，如果运动状态发生了改变，则这两个力的合力一定为零 |