Question

某同学查阅相关资料得到直流电动机M转动时的U-Ⅰ特性曲线，如图甲所示，该同学利用图乙的实验电路研究电动机的转动情况，电路中使用恒压电源（输出电压值固定），R₁是定值电阻（阻值为15Ω），R₂是滑动变阻器，A是理想电流表，实验操作步骤如下：
（1）调节滑动变阻器，使其接入电路中的阻值为______；
（2）先闭合开关S₁，开关S₂保持断开，此时电流表的示数为0.6A，则恒压电源输出电压为______V；
（3）再闭合开关S₂，然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来，此时电流表的示数为1.8A，直流电动机M实际消耗的电功率为______W，滑动变阻器接入电路中的阻值为______Ω．（保留2位有效数字）

Answer

本题关键是抓住电源是恒压电源、电流表是理想电流表的条件，即闭合前后电源两端电压及两端电压均为9.0V不变，再结合欧姆定律求出通过电动机的电流，然后根据电动机的U-I图象读出电动机两端电压，从而求出电动机的功率．
【解析】
（1）因变阻器采用限流式接法，开关闭合前为使电路中电路中电流最小，应其接入电路中的阻值为最大．
（2）根据欧姆定律开关S2保持断开时恒压电源输出电压为U=I=0.6×15V=9.0V．
（3）由（2）知电源电压恒为9.0V，闭合开关后根据欧姆定律有通过电流为==A=0.6A，所以通过电动机的电流为=I-=1.8-0.6=1.2A，再根据电动机的U-I图象可读出电动机两端电压=2.6V，则直流电动机M实际消耗的电功率为P=.=1.2×3.2W=3.8W，所以变阻器两端电压为=U-=9.0-3.2=5.8V，故变阻器电阻为==Ω=4.8Ω
故答案为（1）最大
（2）9.0
（3）3.8，4.8