Question

9．为了精确测量某一玩具电动机中导线圈的电阻，某实验小组设计了如图甲所示的电路，可供选择的实验仪器如下：
电流表A₁（0～3A、约5Ω）；        滑动变阻器R₁（0～1kΩ，额定电流0.5A）；
电流表A₂（0～100mA、约10Ω）；    滑动变阻器R₂（0～50Ω，额定电流2A）；
多用电表；  定值电阻R₀=20Ω；     电源（3V、约1Ω）及开关等，导线若干；
（1）请按图甲将图乙实物图连接完整；
（2）应选择的电流表是A₂，滑动变阻器是R₂；（填写符号）
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到左（填写“左”、“右”）端；测量过程中应保证电动机不转动；（填“转动”或“不转动”）
（4）为防止烧坏电动机，实验中要多次读取数据，由实验测得的数据已在图丙的U-I图中标出，请你完成图线，并由图线求出玩具电动机中导线圈的电阻R=20Ω．（保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据图甲所示电路图连接实物电路图；
（2）根据电路最大电流选择电流表，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；
（3）要测量电动机的线圈电阻，电动机应为纯电阻电路，电动机不能转动；
（4）根据坐标系中描出的点作出图象，根据图象应用串联电路特点与欧姆定律求出电动机线圈电阻．

解答 解：（1）根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图乙所示：
（2）由图丙所示可知，实验所测量的最大电流约为70mA，则电流表应选A₂，由图甲所示电路图可知，
滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选R₂；
（3）滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到左端；
测电动机线圈电阻实验过程中应保证电动机不转动，使电动机成为纯电阻电路．
（4）根据图丙所示坐标系内描出的点作出U-I图象如图丙所示：
由图象可知，R_总=R₀+R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.050A}$=40Ω，
电动机线圈电阻：R=R_总-R₀=40-20=20Ω．
故答案为：（1）实物电路图如图所示；（2）A₂；R₂；（3）不转动；（4）图象如图所示；20．

点评 电动机是非纯电阻电路，测电动机线圈电阻时，应测出线圈两端电压与通过线圈的电流，实验时应使电动机不转动，使电动机成为纯电阻电路．