Question

(10分)小明、小刚、小敏所在的学习兴趣小组在研究玩具电动机的工作状态时，想描绘出电动机工作时两端电压U和通过电动机线圈的电流I的U– I图线。

实验室备有下列器材:

待测电动机M(额定电流0. 9 A，额定电压4. 0 V )

电流表A₁量程5A，内阻约0.1Ω)

电流表A₂(量程0.6A，内阻2. 0Ω)

电压表V₁(量程4. 5 V，内阻约8 kΩ).

电压表V₂(量程3V，内阻约10kΩ)

电阻箱R₀ (0~99. 9Ω)

滑动变阻器R₁(最大阻值为100 Ω)

滑动变阻器R₂(最大阻值为10Ω)

电源E(电动势为6V，内阻很小)

开关S，导线若干

为了达到实验目的且操作方便、并尽可能提高测量精度，他们设计了图甲所示的测量电路图，并让小明先把量程为0. 6A的电流表改装成了量程为l.0A的电流表。

①图甲中电流表应选    ，电压表应选     。滑动变阻器应选      虚线框中的元件是        。(均填器材代号字母)

②实验中，小组同学团结合作、按正确操作完成了实验。小敏根据探测记录，作出了图乙所示的M在不转动和转动两种情形下两端电压U随电流I变化的图线。由图可知，M内部线圈的电阻约为       Ω。(结果保留两位有效数字)

③小刚根据小敏作出的U–I图线对M两端电压数据进行比较。他发现:M两端电压为2. 5 V时通过M的电流，居然小于M两端电压为2.0 V时通过M的电流!出现这一结果的主要原因是:                    。

Answer

①,，，②③根据图线数据可得，两个状态下M的输入电功率几乎相等，当M转动起来后，输入电能只有一小部分转化为内能，根据可得产生的热功率减小，所以电流减小

【解析】

试题分析：①电动机的额定电流为0.9A，5A的电流表量程太大，误差较大，所以选择0.6A的电流表，并联电阻箱进行改装， 电动机的额定电压为4V，所以选择电压表，滑动变阻器的选择原则是操作方便，所以选择较小的，这样调节起来更精细，故选，虚线为变阻箱；

②电动机不转圈时，电能全部转化为内能，是纯电阻，符合欧姆定律，故有

③根据图线数据可得，两个状态下M的输入电功率几乎相等，当M转动起来后，输入电能只有一小部分转化为内能，根据可得产生的热功率减小，所以电流减小，

考点：研究电动机工作状态实验