Question

8．在“測(cè)定直流電動(dòng)機(jī)的效率”實(shí)驗(yàn)中，用如圖1所示的實(shí)物圖測(cè)定一個(gè)額定電壓U=6V、額定功率為3W的直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率．
（1）請(qǐng)根據(jù)實(shí)物連接圖在圖2方框中畫出相應(yīng)的電路圖（電動(dòng)機(jī)用表示）

（2）實(shí)驗(yàn)中保持電動(dòng)機(jī)兩端電壓U恒為6V，重物每次勻速上升的高度h均為1.5m，所測(cè)物理量及測(cè)量結(jié)果如表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電動(dòng)機(jī)的電流I/A	0.2	0.4	0.6	0.8	2.5	2.5
所提重物的重力Mg/N	0.8	2.0	4.0	6.0	6.5	7.0
重物上升時(shí)間t/s	1.40	1.65	2.20	2.76	∞	∞

（3）在第5次實(shí)驗(yàn)中，電動(dòng)機(jī)的輸出功率是0；可估算出電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為2.4Ω．
（4）從前4次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出：UI＞mg$\frac{h}{t}$（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)物電路圖作出電路圖．
（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率是機(jī)械功率，由圖知，重物靜止，電動(dòng)機(jī)沒有功率輸出，此時(shí)電動(dòng)機(jī)電路中純電阻電路，根據(jù)歐姆定律求解線圈的內(nèi)阻．
（4）根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率分配關(guān)系分析答題．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)物電路圖作出電路圖，電路圖如圖所示：

（3）在第5次實(shí)驗(yàn)中，由圖看出，重物處于靜止?fàn)顟B(tài)，則電動(dòng)機(jī)的輸出功率為0．
根據(jù)歐姆定律得：電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6}{2.5}$Ω=2.4Ω；
（4）電動(dòng)機(jī)的總功率：P=UI，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P_機(jī)械=mgv=mg$\frac{h}{t}$，
對(duì)電動(dòng)機(jī)：P=P_機(jī)械+_Q，則：UI＞mg$\frac{h}{t}$；
故答案為：（1）如圖所示；（3）0；2.4；（4）＞．

點(diǎn)評(píng) 電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，電動(dòng)機(jī)總功率等于機(jī)械功率與熱功率之和，解題時(shí)要注意．