题目内容

3．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，恒压电源输出电压不变，R1=15Ω，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，使其滑动触头应在左端．（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0.6A，则恒压电源输出电压为9.0 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1.8A，直流电动机M实际消耗的电功率为3.8 W，滑动变阻器接入电路中的阻值为4.8Ω．（取两位有效数字）

分析 本题关键是抓住电源是恒压电源、电流表是理想电流表的条件，即S2闭合前后电源两端电压及R1两端电压均为9.0V不变，再结合欧姆定律求出通过电动机的电流，然后根据电动机的U-I图象读出电动机两端电压，从而求出电动机的功率，根据串并联电路规律以及欧姆定律可求得滑动变阻器接入电阻．

解答 解：（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）由（2）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电流为I1=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{9.0}{15}$A=0.6A，所以通过电动机的电流为I2=I-I1=1.8-0.6=1.2A，再根据电动机的U-I图象可读出电动机两端电压U2=3.2V，则直流电动机M实际消耗的电功率为P=I2U2=1.2×3.2W=3.8W；此时滑动变阻器两端电压为U=E-U2=9-3.8=5.2V，由欧姆定律可知，接入电阻R=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{5.2}{1.2}$=4.8Ω．
故答案为（1）左（2）9.03.8；4.8．

点评 本题目关键明确电动机是非纯电阻，不再符合欧姆定律，因此，在遇到含电动机的问题时不能根据欧姆定律直接去求电动机的电流或电压，只能根据串并联电路特点或图象间接求出．

练习册系列答案
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A．4φB．2φC．φD．$\frac{1}{2}$φ
14．要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：
电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）：
电流表（量程为0～250mA．内阻约5Ω）；
电压表（量程为0～3V．内限约3kΩ）：
电键一个、导线若干．
（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的A（填字母代号）．
A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）
B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
（2）实验的电路图应选用图1中的图B（填字母代号）．

实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．则小灯泡的电阻值随工作电压的增大而增大（填“增大”或“减小”）
（3）由图可得当电压为2v时，小灯泡的电阻为11.1 （保留三位有效数字）
11．某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动．

（1）实验中，除电火花打点计时器、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有A和D．
A．220V 50Hz交流电源   B．220V直流电源    C．6V以下的50Hz交流电源
D．刻度尺              E．秒表              F．天平
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18．某物体运动的v-t图象如图所示，下列说法中正确的是（　　）
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