Question

【題目】某同學利用DIS測定直流電動機效率，裝置和電路如圖（a），其中A、B、C和D都是傳感器。A、B是分別是位移傳感器的發射器和接收器，用來測重物上升高度h。而圖（b）是所有傳感器測得的數據記錄，經電腦繪在同一張圖上的三種圖像（它們橫坐標均為時間，縱坐標分別為電壓、電流和AB間高度差）。

(1)圖（a）中，裝置C是________傳感器，D是__________傳感器。

(2)如圖（a）所示，閉合電鍵前，滑動變阻器滑片應處于_____________。

(3)根據（b）圖中的U-t、I-t和h-t圖像，選擇區域讀取數據，為較精確地算出電動機的效率，則對應的時間段選取較適宜的是_____

A.0~0.5s B.0~1.0s

C.1.0~2.0s D.1.0~3.0s

(4)讀出所選過程中C、D的示數，已知重物和A的總質量為m=70g，重力加速度g=9.80m/s2，可算得該直流電動機的效率__________%

(5)實驗表明電動機的效率總是小于100%的，請指出影響電動機效率達不到100%的一個可能因素_________________。

Answer 1

【答案】電壓 電流 最左端 D 電動機的電熱

【解析】

(1)[1][2]由實驗原理和目的，要測電動機的效率，則要測出輸入電動機的功率或電動機消耗的電功率，所以要測出電動機的輸入電壓和電流，由圖可以看出，C是與電動機并聯的，所以是電壓表，而D是與電動機串聯的，是電流表。

(2)[3]為保證安全起見，要使電動機逐步正常，開始閉合電路時使電路的電流最小，則滑動變阻器調到最大，應處最左端。

(3)[4]電動機穩定工作的時段是1.0～3.0s，但由于1.0～2.0s時段高度顯示不準確，所以選1.0～3.0s，D選最好。

(4)[5]電動機輸入功率為

P入＝UI＝0.58×6.0V×0.4×0.4A＝0.557W

而電動機的輸出功率

P出＝

所以電動機的效率為

(5) [6] 影響電動機效率達不到100%的一個可能因素為電動機的電熱。