Question

市场上有一种通过USB接口供电的小型电风扇，它的额定电压5 V，额定功率看不清楚，约2.5W．小茗同学想用右图所示的电路，测量该电风扇正常运转时电动机的电能转化为机械能的效率．除待测小风扇外，实验室提供的器材如下：

A．双量程电流表A：量程和内阻分别为“0.6 A，约0.5 Ω”、“3 A，约0.1 Ω”

B．双量程电压表V：量程和内阻分别为“3 V，约3 kΩ”、“15 V、约15 kΩ”

C．滑动变阻器R：最大阻值5 Ω，额定电流2 A

D．电源：电动势6 V，内阻不计

E．电键，导线若干

(1)该测量电路中电流表的量程应选用________A，采用“电流表外接法”的理由是______________；

(2)该同学打开电风扇底座上的USB接口，找到电风扇电动机的两条引线，作为电风扇的两个接线端；

(3)根据电路图和测量要求，电压表选用0～3 V量程，用笔画线代替导线，在实物图中完成测量小风扇电动机线圈电阻的电路连接______________；

(4)控制风扇不转动，闭合开关，调节滑动变阻器，当电流表的示数为0.50 A时，读出电压表的示数为1.0 V；

(5)电压表选用0～15 V量程，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为5.0 V时，读出电流表的示数0.50A；

(6)该电风扇正常运转时电动机的效率为_____________________ .

Answer

电动机线圈电阻远小于电压表内阻（或：电动机线圈电阻与电流表内阻相当） 如图所示：

【解析】

（1）通过电风扇的最大电流为，故流表的量程应该选用0.6A；因为电风扇的内阻较小，为减小实验误差，使得测量结果更准确，故采用电流表外接法；（3）根据电路图，连接成完整的实物图，如图所示：

（4）当电风扇不转动时，可以把电风扇当成纯电阻元件，则电风扇的内阻为；当电压表示数为时，读出电流表示数为，电风扇已转动，不能当成纯电阻元件，则此时电风扇的输入功率为，电风扇内阻消耗的热功率为，故电风扇的机械功率为，则该电风扇正常运转时电动机的效率为.