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(10分)某研究性学习小组用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
(1)根据电路图完成实物图的连线;

(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下表所示:

实验次数
1
2
3
4
5
电动机的电流I/A
0.2
0.4
0.6
0.8
2.5
所提重物的重力Mg/N
0.8
2.0
4.0
6.0
6.5
重物上升时间t/s
1.40
1.65
2.10
2.70

计算电动机效率的表达式为η=______________(用题中符号表示),前4次实验中电动机工作效率的平均值为________%(保留两位有效数字)。
(3)在第5次实验中,电动机的输出功率是________;可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。

(1)如图

(2),74
(3)0,2.4

解析试题分析:(1)根据原理图连接实物图的要领,可以按着电流流向逐次连接(2)电动机的有用功克服重力做功,因此有用功率为克服重力做功的功率mgv,效率为,带入前4次实验中的数据可知电动机工作效率的平均值为74%(3)在第5次实验中,电动机的总功率为UI=6×2.5W=15W,已经超过额定功率,因此可知电动机不转动,此时的电动机可看纯电阻电路,由U=Ir可知内阻为2.4Ω
考点:考查非纯电阻电路功率的分配
点评:本题难度较小,明确非纯电阻电路欧姆定律不在适用,利用能量守恒的观点分析本题

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)如图1所示,在水平放置的光滑金属板中点的正上方有一带正电的点电荷Q,一表面绝缘带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)以速度v0在金属板上自左端向右端运动,小球做
匀速直线
匀速直线
运动;受到的电场力做的功为
0
0


(2)某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图2甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一宽度为d的遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图2乙所示的电压U随时间t变化的图象.
①实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图2乙中的△t1
=
=
△t2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.
②滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图2甲所示位置释放,通过计算机得到如图2乙所示图象,若△t1、△t2、d和m已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出的物理量是
滑块的质量
滑块的质量
两光电传感器间距离
两光电传感器间距离

(3)某金属材料制成的电阻Rr阻值随温度变化而变化,为了测量Rr在0到100℃之间的多个温度下的电阻阻值.某同学设计了如图3所示的电路.其中A为量程为1mA、内阻忽略不计的电流表,E为电源,R1为滑动变阻器,RB为电阻箱,S为单刀双掷开关.
①完成下面实验步骤中的填空:
a.调节温度,使得Rr的温度达到T1
b.将S拨向接点l,调节
滑动变阻器
滑动变阻器
,使电流表的指针偏转到适当位置,记下此时电流表的读数I;
c.将S拨向接点2,调节
电阻箱
电阻箱
,使
电流表示数为I
电流表示数为I
,记下此时电阻箱的读数R0
d.则当温度为T1时,电阻Rr=
R0
R0

e.改变Rr的温度,在每一温度下重复步骤②③④,即可测得电阻温度随温度变化的规律.
②由上述实验测得该金属材料制成的电阻Rr随温度t变化的图象如4图甲所示.若把该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′串联起来,连成如图4乙所示的电路,用该电阻作测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
a.电流刻度较大处对应的温度刻度
较小
较小
;(填“较大”或“较小”)
b.若电阻箱取值阻值R'=50Ω,则电流表5mA处对应的温度数值为
50
50
℃.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(I)为了探究“感应电流产生的条件”,甲同学将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图1连接.经乙同学检查后发现甲同学接线有错误,应该导线是
gh
gh
(用导线两端的字母符号表示).如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后可能出现的情况有:
将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将
向右偏
向右偏
.(填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针
向左偏
向左偏
.(填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)
(II)某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系,设计并完成了有关的实验,以下是实验中可供选用的器材.?
A.待测小灯泡(额定功率6W,额定电流0.5A)  B.电流表(量程0~0.6A,内阻0.1Ω)
C.电压表V1(量程0~5V,内阻约5kΩ)      D.电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ)
E.滑动变阻器R1(最大阻值50Ω)           F.滑动变阻器R2(最大阻值1kΩ)
G.直流电源(电动势15V,内阻可忽略)      H.开关一个,导线若干?
实验中调节滑动变阻器,小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流.?
(1)实验中电压表应选
V2
V2
;滑动变阻器应选
R1
R1

(2)请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图.
(3)如图3所示是该研究小组测得小灯泡的I-U关系图线.由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而
增大
增大
(填“增大”、“减小”或“不变”);根据此图给出的信息,若把小灯泡直接接在一个电源电动势为12V,内阻为30Ω的直流电源上,小灯泡的实际功率约为
1.12w
1.12w
.(计算结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)一水平传送带保持2m/s的速度顺时针转动,某时刻将一质量为0.5kg的小物块轻轻放在传送带的最左端,已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,传送带两轮轮心间的距离为3m,则物块运动到传送带最右端的时间为
 
s;此过程中摩擦力对物块的冲量大小为
 
N?s.(g取10m/s2
(2)当使用多用电表测量物理量时,多用电表表盘示数如图所示.若此时选择开关对准直流50V电压档,则被测电压为
 
V;若此时选择开关对准×10Ω档,则被测电阻的阻值为
 
Ω.
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(3)某电阻Rx约为25kΩ,要测量它的阻值.
现有电动势为15V的直流电源,最大阻值为50Ω的滑动变阻器,另外可供选择的电表有:
A.电流表(量程100μA,内阻2kΩ)    B.电流表(量程500μA,内阻300Ω)
C.电压表(量程10V,内阻100kΩ)    D.电压表(量程50V,内阻500kΩ)
①应选择的电表为(只需添电表前面的字母即可)电流表
 
;电压表
 

②为了尽可能提高测量准确度且保证电压可以从零开始调起,下列给出的测量电路中,最合适的电路是
 

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(4)某研究性学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合外力的关系.装置中的铝箱下端连接纸带,砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小,铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出.现保持铝箱总质量m不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验,得到多组a、F值(F为力传感器的示数,等于悬挂滑轮绳子的拉力).已知重力加速度为g,不计滑轮的重力.某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为铝箱的加速度大小,横轴应为
 
(用所给字母表示);
当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线
 
(填选项前的字母)
A.逐渐偏向纵轴
B.逐渐偏向横轴
C.仍保持原方向不变
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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(1)一水平传送带保持2m/s的速度顺时针转动,某时刻将一质量为0.5kg的小物块轻轻放在传送带的最左端,已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,传送带两轮轮心间的距离为3m,则物块运动到传送带最右端的时间为______s;此过程中摩擦力对物块的冲量大小为______N-s.(g取10m/s2
(2)当使用多用电表测量物理量时,多用电表表盘示数如图所示.若此时选择开关对准直流50V电压档,则被测电压为______V;若此时选择开关对准×10Ω档,则被测电阻的阻值为______Ω.

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(3)某电阻Rx约为25kΩ,要测量它的阻值.
现有电动势为15V的直流电源,最大阻值为50Ω的滑动变阻器,另外可供选择的电表有:
A.电流表(量程100μA,内阻2kΩ)    B.电流表(量程500μA,内阻300Ω)
C.电压表(量程10V,内阻100kΩ)    D.电压表(量程50V,内阻500kΩ)
①应选择的电表为(只需添电表前面的字母即可)电流表______;电压表______.
②为了尽可能提高测量准确度且保证电压可以从零开始调起,下列给出的测量电路中,最合适的电路是______.

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(4)某研究性学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合外力的关系.装置中的铝箱下端连接纸带,砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小,铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出.现保持铝箱总质量m不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验,得到多组a、F值(F为力传感器的示数,等于悬挂滑轮绳子的拉力).已知重力加速度为g,不计滑轮的重力.某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为铝箱的加速度大小,横轴应为______(用所给字母表示);
当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线______(填选项前的字母)
A.逐渐偏向纵轴
B.逐渐偏向横轴
C.仍保持原方向不变

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科目:高中物理 来源:2009-2010学年天津市十二区县重点学校高三(上)联考物理试卷(解析版) 题型:解答题

(1)一水平传送带保持2m/s的速度顺时针转动,某时刻将一质量为0.5kg的小物块轻轻放在传送带的最左端,已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,传送带两轮轮心间的距离为3m,则物块运动到传送带最右端的时间为______s;此过程中摩擦力对物块的冲量大小为______N?s.(g取10m/s2
(2)当使用多用电表测量物理量时,多用电表表盘示数如图所示.若此时选择开关对准直流50V电压档,则被测电压为______V;若此时选择开关对准×10Ω档,则被测电阻的阻值为______Ω.

(3)某电阻Rx约为25kΩ,要测量它的阻值.
现有电动势为15V的直流电源,最大阻值为50Ω的滑动变阻器,另外可供选择的电表有:
A.电流表(量程100μA,内阻2kΩ)    B.电流表(量程500μA,内阻300Ω)
C.电压表(量程10V,内阻100kΩ)    D.电压表(量程50V,内阻500kΩ)
①应选择的电表为(只需添电表前面的字母即可)电流表______;电压表______.
②为了尽可能提高测量准确度且保证电压可以从零开始调起,下列给出的测量电路中,最合适的电路是______.

(4)某研究性学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合外力的关系.装置中的铝箱下端连接纸带,砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小,铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出.现保持铝箱总质量m不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验,得到多组a、F值(F为力传感器的示数,等于悬挂滑轮绳子的拉力).已知重力加速度为g,不计滑轮的重力.某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为铝箱的加速度大小,横轴应为______(用所给字母表示);
当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线______(填选项前的字母)
A.逐渐偏向纵轴
B.逐渐偏向横轴
C.仍保持原方向不变

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