Question

用下邊提供的器材測(cè)量小電動(dòng)機(jī)的輸出功率．
器材：電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等
（1）在圖中畫(huà)出你設(shè)計(jì)的電路圖．已知電動(dòng)機(jī)直流電阻與電流表內(nèi)阻相同，滑動(dòng)變阻器限流作用不大（電動(dòng)機(jī)、電源和開(kāi)關(guān)已畫(huà)出）．
（2）若閉合電鍵后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電動(dòng)機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電壓表的讀數(shù)為U₁，電流表的讀數(shù)為I₁；又調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后電壓表的讀數(shù)為U₂，電流表的讀數(shù)為I₂．則此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為

 

．

Answer 1

分析：要測(cè)出輸出功率與輸入電壓的關(guān)系，可以采用分壓接法，由電壓表測(cè)電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，由P=UI求得功率；
閉合電鍵后，電動(dòng)機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其電路是純電阻電路，由電壓表的讀數(shù)為U₁，電流表的讀數(shù)為I₁求出電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻R．電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，由電壓表的讀數(shù)為U₂，電流表的讀數(shù)為I₂求出電動(dòng)機(jī)的電功率P_電，由P_熱=I₂²R求出發(fā)熱功率，根據(jù)能量守恒得到電動(dòng)機(jī)的輸出功率P_出=P_電-P_熱．

解答：解：（1）電路采用電壓表測(cè)電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，電流表測(cè)電流，由P=UI求得功率，則可得出輸出功率與輸入電壓的關(guān)系；答案如圖：

（2）閉合電鍵后，電動(dòng)機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻R=

U1

I1

．
   電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)的電功率P_電=U₂I₂，發(fā)熱功率P_熱=I₂²R，則電動(dòng)機(jī)的輸出功率P_出=P_電-P_熱=I2U2-

I

2 2

U1

I1

故答案為：（1）如圖
（2）I2U2-

I

2 2

U1

I1

點(diǎn)評(píng)：在接法中要注意根據(jù)各電器內(nèi)阻的大小，靈活選擇對(duì)應(yīng)的接法．
對(duì)于電動(dòng)機(jī)電路是不是非純電阻電路不能一概而論，要具體情況具體分析，當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其電路是純電阻電路，而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)是非純電阻電路．