Question

（10分）小明、小剛、小敏所在的學(xué)習(xí)興趣小組在研究玩具電動機的工作狀態(tài)時，想描繪出電動機工作時兩端電壓U和通過電動機線圈的電流I的U-I圖線。

    實驗室備有下列器材：

    待測電動機M(額定電流0.9A，額定電壓4.O V)

    電流表（量程5A，內(nèi)阻約0.1）

    電流表（量程0.6 A，內(nèi)阻2．0 ）

    電壓表(量程4.5 V，內(nèi)阻約8 k)

    電壓表  (量程3V，內(nèi)阻約10 k)

    電阻箱(0～99.9)

    滑動變阻器（最大阻值為100）

    滑動變阻器(最大阻值為10)

    電源E（電動勢為6V，內(nèi)阻很�。�

    開關(guān)S，導(dǎo)線若干

    為了達到實驗?zāi)康那也僮鞣奖�、并盡可能提高測量精度，他們設(shè)計了圖甲所示的測量電路圖，并讓小明先把量程為0.6 A的電流表改裝成了量程為1.0A的電流表。

    ①圖甲中電流表應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選________,滑動變阻器應(yīng)選_________；虛線框中的元件是__________。（均填器材代號字母）

    ②實驗中，小組同學(xué)團結(jié)合作、按正確操作完成了實驗。小敏根據(jù)探測記錄，作出了圖  乙所示的M在不轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動兩種情形下兩端電壓U隨電流I變化的圖線。由圖可知，M內(nèi)部線圈的電阻約為________。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

    ③小剛根據(jù)小敏作出的U-I圖線對M兩端電壓數(shù)據(jù)進行比較。他發(fā)現(xiàn)：M兩端電壓為2.5 V時通過M的電流，居然小于M兩端電壓為2.0V時通過M的電流！出現(xiàn)這一結(jié)果的主要原因是：___________。

Answer 1

【答案】①A2     V1      R2       R0           ②2.5

③兩個狀態(tài)下M的輸入功率幾乎相等，M不轉(zhuǎn)動時，輸入電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，但是M轉(zhuǎn)動起來后，輸入電能只有一小部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由可知，變小，I變小

【解析】

（2）①電壓表測量電動機電壓，而電動機額定電壓為4V，所以電壓表選擇V1（量程4.5V，內(nèi)阻約8kΩ），

電動機的額定電流為0.9A，所以電流表不能選用量程5A的，則選用A2（量程0.6A，內(nèi)阻2.0Ω），則在電流表上需要并聯(lián)一個電阻，以增大其量程，所以虛線框中的元件是電阻箱R0（0～99.9Ω），滑動變阻器使用最大阻值較小的，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減小，故選滑動變阻器R2（最大阻值為10Ω）；

②電動機M在不轉(zhuǎn)動為純電阻電路，根據(jù)歐姆定律得：

M內(nèi)部線圈的電阻；

③根據(jù)圖象數(shù)據(jù)可知，兩個狀態(tài)下M的輸入功率幾乎相等，M不轉(zhuǎn)動時，輸入電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，但是M轉(zhuǎn)動起來后，輸入電能只有一小部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由可知，變小，I變小。

【考點】描繪小電珠的伏安特性曲線