Question

某校课外研究性小组成员想了解一下玩具电动机的工作性能。所用的器材为：A.待测电动机M； B.电池组一个； C.电流表（量程：0—0.6—3A）； D.电压表（量程：0—3—15V）； E.滑动变阻器一只（0—5Ω，3A）；F.单刀开关一只； G.导线若干。

（1）小方同学所连接的电路如图甲所示，图中还有一根导线没有连好，请用笔代线在图甲中画出。（不许改变其它导线）。

（2）小方用连接好的电路，进行实验，得到多组数据如下表。

U/V	0.03	0.08	0.10	0.15	0.20	0.23	0.30	0.40	0.50	0.60	0.90	1.00	1.10
I/A	0.06	0.12	0.18	0.24	0.30	0.36	0.20	0.21	0.22	0.23	0.26	0.28	0.29

他在I—U图像上描出各测量点如图乙所示。试分析实验所得数据是否合理并说明理由_________（填“合理”或“不合理”）

（3）请根据图像信息，拟合I-U图线。

（4）求出电动机的线圈的电阻为________Ω.并求出当电动机两端的电压为0.8V时，电动机的输出功率为________W.（结果保留两位有效数字）。

Answer

（1）如图所示（2）合理，当电压很小时，电动机不动，可视为纯电阻；当电动机电压逐渐增大时，电动机从纯电阻变成非纯电阻。部分电能转化为机械能。（3）如图所示（4）电动机的电阻为0.67Ω，当电压为0.8V时实际的功率为0.16W

【解析】

试题分析：（1）因为小电机的内阻非常小，电流表分压过大，所以采用电流表的外接法，电路如图所示

（2）合理，当电压很小时，电动机不动，可视为纯电阻；当电动机电压逐渐增大时，电动机从纯电阻变成非纯电阻。部分电能转化为机械能。

（3）拟合图线如上右图所示，虚线部分为突变瞬间（其左侧图线表示电动机为纯电阻，右侧部分图线表示电动机在转动情况下的I-U特性，为非纯电阻），可画可不画。

（4）当电动机两端电压较小时电动机不转动，此时电动机是纯电阻电路，由图示可知，电动机电阻：；

根据图示图象可知，当电动机两端电压U=0.8V时电流I=0.25A，电动机输入功率，电动机的热功率：，电动机的输出功率：；

考点：描绘伏安特性曲线实验

【名师点睛】关键是知道电动机两端电压较小时不转动，此时电动机是纯电阻电路，当电动机电压较大时转动，电动机是非纯电阻电路，