Question

（10分）某实验小组为研究玩具电动机的工作过程，准备用以下器材来设计实验，尽可能精确地测量电动机工作时两端电压U和流过内部线圈的电流强度I，并描绘出U-I图线，要求包括（0，0）这组数据。实验器材如下：

待测电动机M（额定电流0．6A，额定电压4．5 V），   

电流表A₁（量程3．0A，内阻约为40Ω），

电流表A₂（量程1．0A，内阻约为50Ω），

电压表V（量程4．5 V，内阻约为5 kΩ），

滑动变阻器R（最大阻值为100Ω），

电源E（电动势为6V，内阻不计），

开关S，导线若干。

（1）请你选择适当的器材，在虚线框中画出符合题意的测量电路图，并把仪器或元件的符号标在相应的位置。

（2）下表为某同学的探测记录，试根据表格中数据在坐标纸上描点后作出电动机两端电

压U随电流I的变化图线。

（3）由图可知该电动机内部线圈的电阻约为___________Ω。

（4）比较第5、6组数据，试说明为什么电动机两端电压U变大了而通过它的电流反而减小了?____________________________________________________________________。

Answer

（1）（2）见解析 （3）2.50(4) 第5、6组数据功率相同，但是第5组数据电动机不转为纯电阻电路，1.6w就是热功率，而第6组数据电动机已经转动，1.6w的功率有部分转化为机械功率，只有部分发热是热功率即热功率小于1.6w所以电流小

【解析】

试题分析：（1）电动机额定电流0.6A，那么电流表的量程1A的读数更精确，3A量程过大，读数不准确。要求包括（0，0）这组数据，必须能够把电动机的电压调整为0，滑动变阻器选择分压式（2）描点作图注意第六组数据前后关系变化。

（3）电流低于0.8A时，电动机不转动，变为纯电阻电路，也就是上一问中电压电流图像中前面几组数据的图像斜率，有图像可知道2.50A。（4））比较第 5、6 组数据可知，当电压为 2.00 V 和 2.50 V 时电动机的输入功率相同，都是1.60 W，但是电压为 2.00 V 时电动机不转，电能全部转化为内能，而电压为 2.50 V 时电动机转动，有电能转化为机械能，转化为内能的量变少，由 P 热=I2R可知电流会减小

考点：实验电路分析  现象判断