Question

某同学利用DIS测定直流电动机效率，装置和电路如图（a），其中A、B、C和D都是传感器。A、B是分别是位移传感器的发射器和接收器，用来测重物上升高度h。而图（b）是所有传感器测得的数据记录，经电脑绘在同一张图上的三种图像（它们横坐标均为时间，纵坐标分别为电压、电流和AB间高度差）。

(1)图（a）中，装置C是________传感器，D是__________传感器。

(2)如图（a）所示，闭合电键前，滑动变阻器滑片应处于_____________。

(3)根据（b）图中的U-t、I-t和h-t图像，选择区域读取数据，为较精确地算出电动机的效率，则对应的时间段选取较适宜的是_____

A.0~0.5s         B.0~1.0s

C.1.0~2.0s       D.1.0~3.0s

(4)读出所选过程中C、D的示数，已知重物和A的总质量为m=70g，重力加速度g=9.80m/s²，可算得该直流电动机的效率__________%

(5)实验表明电动机的效率总是小于100%的，请指出影响电动机效率达不到100%的一个可能因素_________________。

Answer

电压 电流 最左端 D 电动机的电热

【解析】

(1)[1][2]由实验原理和目的，要测电动机的效率，则要测出输入电动机的功率或电动机消耗的电功率，所以要测出电动机的输入电压和电流，由图可以看出，C是与电动机并联的，所以是电压表，而D是与电动机串联的，是电流表。

(2)[3]为保证安全起见，要使电动机逐步正常，开始闭合电路时使电路的电流最小，则滑动变阻器调到最大，应处最左端。

(3)[4]电动机稳定工作的时段是1.0～3.0s，但由于1.0～2.0s时段高度显示不准确，所以选1.0～3.0s，D选最好。

(4)[5]电动机输入功率为

P入＝UI＝0.58×6.0V×0.4×0.4A＝0.557W

而电动机的输出功率

P出＝

所以电动机的效率为

(5) [6] 影响电动机效率达不到100%的一个可能因素为电动机的电热。