Question

8．在“测定直流电动机的效率”实验中，用如图1所示的实物图测定一个额定电压U=6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率．
（1）请根据实物连接图在图2方框中画出相应的电路图（电动机用表示）

（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如表所示：

实验次数	1	2	3	4	5	6
电动机的电流I/A	0.2	0.4	0.6	0.8	2.5	2.5
所提重物的重力Mg/N	0.8	2.0	4.0	6.0	6.5	7.0
重物上升时间t/s	1.40	1.65	2.20	2.76	∞	∞

（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是0；可估算出电动机线圈的电阻为2.4Ω．
（4）从前4次的实验数据可以得出：UI＞mg$\frac{h}{t}$（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）根据实物电路图作出电路图．
（3）电动机的输出功率是机械功率，由图知，重物静止，电动机没有功率输出，此时电动机电路中纯电阻电路，根据欧姆定律求解线圈的内阻．
（4）根据电动机的功率分配关系分析答题．

解答 解：（1）根据实物电路图作出电路图，电路图如图所示：

（3）在第5次实验中，由图看出，重物处于静止状态，则电动机的输出功率为0．
根据欧姆定律得：电动机线圈的电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6}{2.5}$Ω=2.4Ω；
（4）电动机的总功率：P=UI，电动机的输出功率P_机械=mgv=mg$\frac{h}{t}$，
对电动机：P=P_机械+_Q，则：UI＞mg$\frac{h}{t}$；
故答案为：（1）如图所示；（3）0；2.4；（4）＞．

点评 电动机是非纯电阻电路，电动机总功率等于机械功率与热功率之和，解题时要注意．