Question

8．某同学进行用实验测定玩具电动机的相关参数．图甲中M为玩具电动机．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两个电压表的读数随电流表读数的变化情况如题乙所示．图中AB、DC为直线，BC为曲线．不考虑电表对电路的影响．

①电路中的电源电动势为3.6 V，内电阻为2Ω
②玩具电动机的线圈电阻为4Ω
③滑动变阻器R=0时，玩具电动机输出的机械功率为0.54W．

Answer 1

分析 ①据图线与电压表示数对应的关系．根据图线求出电源的电动势和内阻；
②据图象AB端是直线，说明电动机没有机械能输出，据电动机的端电压与电流求线圈的电阻．
③滑动变阻器R=0时，图象C点对应的点，据电学公式即可求解．

解答 解：①由电路图甲知，电压表V₁测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V₁的电压与电流的关系．此图线的斜率大小等于电源的内阻，为r=$\frac{3.4-3.0}{0.2}$Ω=2Ω；
当电流 I=0.1A时，U=3.4V，则电源的电动势 E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V；
②据图象AB端是直线，说明电动机没有机械能输出，据电动机的端电压与电流可知，R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.4}{0.1}Ω$=4Ω
③滑动变阻器R=0时，在图象中对应C点，发动机的功率P=UI=3×0.3W=0.9W，
发动机内阻消耗的功率P₁=I²R₁=0.09×4W=0.36W，
所以发动机的输出功率P_输出=P-P₁=0.9W-0.36W=0.54W；
故答案为：（1）3.6； 2；（2）4；（3）0.54．

点评 本题考查对物理图象的理解能力，可以把本题看成动态分析问题，来选择两电表示对应的图线．对于电动机，理解并掌握功率的分配关系是关键