(10分)某实验小组为研究玩具电动机的工作过程,准备用以下器材来设计实验,尽可能精确地测量电动机工作时两端电压U和流过内部线圈的电流强度I,并描绘出U-I图线,要求包括(0

◎ 题目

(10分)某实验小组为研究玩具电动机的工作过程,准备用以下器材来设计实验,尽可能精确地测量电动机工作时两端电压U和流过内部线圈的电流强度I,并描绘出U-I图线,要求包括(0,0)这组数据。实验器材如下:
待测电动机M(额定电流0.6A,额定电压4.5 V),   
电流表A1(量程3.0A,内阻约为40Ω),
电流表A2(量程1.0A,内阻约为50Ω),
电压表V(量程4.5 V,内阻约为5 kΩ),
滑动变阻器R(最大阻值为100Ω),
电源E(电动势为6V,内阻不计),
开关S,导线若干。
(1)请你选择适当的器材,在虚线框中画出符合题意的测量电路图,并把仪器或元件的符号标在相应的位置。

(2)下表为某同学的探测记录,试根据表格中数据在坐标纸上描点后作出电动机两端电
压U随电流I的变化图线。


(3)由图可知该电动机内部线圈的电阻约为___________Ω。
(4)比较第5、6组数据,试说明为什么电动机两端电压U变大了而通过它的电流反而减小了?____________________________________________________________________。

◎ 答案

(1)(2)见解析 (3)2.50(4) 第5、6组数据功率相同,但是第5组数据电动机不转为纯电阻电路,1.6w就是热功率,而第6组数据电动机已经转动,1.6w的功率有部分转化为机械功率,只有部分发热是热功率即热功率小于1.6w所以电流小

◎ 解析


试题分析:(1)电动机额定电流0.6A,那么电流表的量程1A的读数更精确,3A量程过大,读数不准确。要求包括(0,0)这组数据,必须能够把电动机的电压调整为0,滑动变阻器选择分压式(2)描点作图注意第六组数据前后关系变化。

(3)电流低于0.8A时,电动机不转动,变为纯电阻电路,也就是上一问中电压电流图像中前面几组数据的图像斜率,有图像可知道2.50A。(4))比较第 5、6组数据可知,当电压为2.00 V和 2.50 V时电动机的输入功率相同,都是1.60 W,但是电压为 2.00 V 时电动机不转,电能全部转化为内能,而电压为 2.50 V 时电动机转动,有电能转化为机械能,转化为内能的量变少,由 P热=I2R可知电流会减小

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)某实验小组为研究玩具电动机的工作过程,准备用以下器材来设计实验,尽可能精确地测量电动机工作时两端电压U和流过内部线圈的电流强度I,并描绘出U-I图线,要求包括(0…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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