Question

【題目】（10分）某物理“科技制作”小組裝配一臺(tái)小直流電動(dòng)機(jī)，其額定電壓5V，額定電流0.5A，線圈繞阻小于1。已知當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端電壓小于1V時(shí)，電動(dòng)機(jī)不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。為了研究其在一定電壓范圍內(nèi)，輸出功率與輸入電壓的關(guān)系。請(qǐng)你幫助該小組完成該項(xiàng)工作。已知學(xué)校實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：

直流電源E，電壓6V，內(nèi)阻不計(jì)；

小直流電動(dòng)機(jī)M；

電壓表V1，量程0～0.6V，內(nèi)阻約3k；

電壓表V2，量程0～6V，內(nèi)阻約15k；

電流表A1，量程0～0.6A，內(nèi)阻約1；

電流表A2，量程0～3A，內(nèi)阻約0.5；

滑動(dòng)變阻器R，0～10，2A；

電鍵S一只，導(dǎo)線若干。

①首先要比較精確測(cè)量電動(dòng)機(jī)的線圈繞阻。根據(jù)合理的電路進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表和電流表有合適的示數(shù)，電壓表應(yīng)該選 。若電壓表的示數(shù)為0.1V，電流表的示數(shù)為0.2A，則內(nèi)阻 ，這個(gè)結(jié)果比真實(shí)值偏 （選填“大”或“小”）。

②在方框中畫出研究電動(dòng)機(jī)的輸出功率與輸入電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖。（標(biāo)明所選器材的符號(hào)）

③當(dāng)電壓表的示數(shù)為4.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖所示，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率是 W。

Answer 1

【答案】① V1 ；0.5；��； ②設(shè)計(jì)的電路如圖所示。③1.72。

【解析】

試題分析：①由于要控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，其兩端電壓小于1V，故電壓表應(yīng)選用V1，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r==0.5Ω，由于電動(dòng)機(jī)的電阻很小，故宜采用電流表外接法測(cè)量，那么電流表的測(cè)量值偏大，計(jì)算得出的內(nèi)阻值偏�。�②電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的兩端電壓為5V，故測(cè)其兩端電壓的電壓表應(yīng)該選用V2，其額定電流為0.5A，故電流表選用A1，電路圖如圖所示，電路設(shè)計(jì)為分壓電路也可；③由于電壓表的示數(shù)為4.5V時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A，故電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為4.5V×0.4A=1.8W，用于發(fā)熱的電功率為（0.4A）2×0.5Ω=0.08W，故電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P=1.8W－0.08W=0.72W。