Question

如圖所示，在探究電流做功與哪些因素有關的實驗中，小電動機通過細線將砝碼吊起．

（1）請將滑動變阻器接入電路中（要求連線不得交叉）；
（2）若不計摩擦及損耗，則電流通過小電動機所做的功，與小電動機對

 

做的功相等；
（3）電流表和電壓表的讀數如圖（甲）（乙）所示，則小電動機兩端的電壓是

 

V，電功率P_電=

 

W；
（4）若砝碼的重力是10N，小電動機在5s內將砝碼勻速提升0.4m，則它的機械功率P=

 

W；
（5）P_電與P的大小關系是P_電

 

P （選填“＞”、“=”或“＜”）；造成這種情況的原因可能是

 

．（寫出一條理由即可）

Answer 1

分析：（1）滑動變阻器連入電路時，四個接線柱，要一上一下的選擇，不能都選上面，也不能都選下面；
（2）根據能量守恒的原理，如果不計摩擦及損耗，電流通過小電動機所做的功與小電動機克服物體重力所做的功相等；
（3）電壓表和電流表讀數時要看清選擇的量程和對應的分度值，根據指針的位置讀數；電功率等于電壓和電流的乘積，即P=UI；
（4）電動機克服砝碼的重力做功，功率等于做的功和所用時間的乘積，即P=

W

t

=

Gh

t

；
（5）比較電流對電動機的功率和電動砝碼做功的功率，分析問題的原因．

解答：解：（1）將滑動變阻器連入電路，按就近原則，下面選擇左端的接線柱連接在電壓表的“15”接線柱上，如下圖：

（2）根據能量守恒的原理，如果不計摩擦及損耗，電流通過小電動機所做的功與小電動機對物體（砝碼）所做的功相等；
答：物體．
（3）甲圖是電流表，選擇的是0～0.6A量程，對應的分度值是0.02A，指針正好指在0.2A上，因此讀數是0.2A；
乙圖是電壓表，選擇的是0～15V量程，對應的分度值是0.5V，指針指在第9個小格上，因此讀數是0.5V×9=4.5V；
因此電流做功的電功率是P_電=UI=4.5V×0.2A=0.9W．
答：電動機兩端的電壓是4.5V，電動機的電功率是0.9W．
（4）根據題意，電動機克服砝碼重力做功的機械功率為：
P=

Gh

t

=

10N×0.4m

5s

=0.8W
答：機械功率為0.8W
（5）比較發現，0.9W＞0.8W，∴P_電＞P，原因可能是測量的時間不準確，刻度尺測量的高度不準確等．
答：P_電＞P，造成這種情況的原因可能是測量時間不準確．

點評：（1）滑動變阻器連入電路時串聯，四個接線柱一上一下接入電路；
（2）電流做功的功率用P=UI計算，機械做功的功率用P=

W

t

計算．