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，測重物上升高度h。圖（b）是所有傳感器測得的數據記錄，繪在一張圖上。

（1）圖（a）中，裝置C是_____傳感器，D是_____傳感器。（請填寫傳感器名稱）

（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圖象，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）0～10s（C）1.0～20s（D）1.0～30s

（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η＝_____%。

Answer 1

【答案】電壓 電流 左端 或阻值最大處） D（全對）或C（不全對） 23.8 （23.0﹣﹣﹣25.0均可）

【解析】

解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項。

該實驗是測量電動機的效率，應該選取電動機穩定工作的時段。

（1）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（a）可以看出，C是與電動機并聯的，所以是電壓表，而D是電動機串聯的，是電流表。

（2）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）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1.0～3.0，D選最好。

（4）電動機輸入功率為P入＝UI＝0＝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η＝＝23.8%。