Question

某直流电动机M转动时的U-I图象如图甲所示，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，R₁＝15Ω，R₂是滑动变阻器，电流表A是理想电流表，实验操作步骤如下：

(1)闭合开关S₂前，调节滑动变阻器，使其滑动触头应在________端．(选填“左”或“右”)

(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________．(以上均取两位有效数值)

Answer

左 9.0 3.8 4.8

【解析】

（1）[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．故滑片应在最左端．

（2）[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=IR1= 0.6×15V=9.0V

（3）[3]知电源电压恒为9.0V，闭合开关S2后根据欧姆定律有通过R1的电流为：

A

所以通过电动机的电流为：

A

再根据电动机的U-I图象可读出电动机两端电压UM= 3.2V，则直流电动机M实际消耗的电功率为：

P=UMI2=1.2×3.2W=3.8W

[4]此时滑动变阻器两端电压为

U3=E-UM=9-3.8=5.2V

由欧姆定律可知，接入电阻：

Ω