Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組，要探究一個(gè)標(biāo)有“6 V、0.5 A”微型直流電動(dòng)機(jī)的輸出功率。該微型電動(dòng)機(jī)的線圈由銅導(dǎo)線繞制而成，阻值約為1.1Ω。為了測(cè)量電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率，需先較準(zhǔn)確地測(cè)量電動(dòng)機(jī)的電阻，實(shí)驗(yàn)室備有如下器材：

A．直流電源E：8 V，內(nèi)阻不計(jì)

B．直流電流表A1：0—0.6 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω

C．直流電流表A2：0—3 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω

D．直流電壓表V1：0—3 V，內(nèi)阻約為5 kΩ,

E．直流電壓表V2：0—15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ,

F．滑動(dòng)變阻器R1：0—10 Ω，額定電流為2A

G．滑動(dòng)變阻器R2：1 000 Ω，額定電流為2A

H．標(biāo)準(zhǔn)電阻R3：3 Ω

I．標(biāo)準(zhǔn)電阻R4：50 Ω

實(shí)驗(yàn)前，該小組查閱了相關(guān)資料，得知該電動(dòng)機(jī)在實(shí)際電壓不足額定電壓的50%時(shí)，不能轉(zhuǎn)動(dòng)。

(1)電流表應(yīng)選擇____，電壓表應(yīng)選擇___，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇____。（填寫(xiě)器材前的代號(hào)）

(2)用M表示電動(dòng)機(jī)，要求所選用的兩只電表能同時(shí)出現(xiàn)超過(guò)其量程的示數(shù)，在虛線框內(nèi)畫(huà)出較準(zhǔn)確測(cè)定電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻的電路圖____。

（3）若電壓表的示數(shù)為0.8 V，電流表的示數(shù)為0.2 A，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為______Ω；該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為________W。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 （1）B； D； F ； （2）； （3）1.0； 2.8；

【解析】(1)測(cè)電動(dòng)機(jī)線圈電阻,應(yīng)控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),測(cè)出電動(dòng)機(jī)兩端電壓與通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流,電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí),通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流與電動(dòng)機(jī)兩端電壓都很小,電流表選B:A1,電壓表選D:V1；電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，兩端最大電壓約為：U=0.5×0.8=0.4V，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，所以要選擇最大值比較小的滑動(dòng)變阻器F.

(2)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，兩端最大電壓約為：U=0.5×0.8=0.4V，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電動(dòng)機(jī)線圈電阻約為0.8Ω，電流表內(nèi)阻約為0.5Ω，電壓表內(nèi)阻約為5kΩ，電流表應(yīng)采用外接法，因線圈的電阻太小，因此為保護(hù)電動(dòng)機(jī)，則將定值電阻與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

(3)電動(dòng)機(jī)線圈電阻：r=，

電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，總功率：P=UI=6×0.5=3W，

線圈產(chǎn)生的熱功率：PQ=I2r=0.52×1=0.25W，

電動(dòng)機(jī)正常工作輸出的機(jī)械功率：P機(jī)械=PPQ=30.25=2.75W≈2.8W；