Question

4．某实验小组采用如图（a）的电路测量规格为“6V，0.5A”的小型直流电动机M中线圈的电阻（阻值约为几欧姆）．R₀为阻值为3.0Ω的定值电阻．

①调节R时应控制电动机不转动（转动或不转动）时读出电流表、电压表示数．
②若电压表示数是2.50V，电流表示数如图（b），读得电流表示数是0.50A．
③使用测得数据，计算电动机线圈的电阻为2.0Ω．该电动机正常工作时输出的机械功率为2.5 W．（计算结果保留2位有效数字）
④由于电压表内阻（电流表或电压表内阻）的影响，测得的电阻比实际值偏小（大或小）．

Answer 1

分析 ①当电动机不转动时，电动机电路为纯电阻电路，才可用欧姆定律求解电阻．
②由图示电流表确定其量程与分度值，然后读出其示数．
③由欧姆定律与串联电路特点求出电动机线圈电阻；应用电功率公式求出电动机的总功率与热功率，然后求出机械功率．
④根据实验电路分析实验误差．

解答 解：①控制电动机不转动时，线圈的电阻为纯电阻，实验时应控制电动机不转．
②由图示电流表可知，其量程是0.6A，分度值为：读数为0.50A．
③电动机线圈电阻：R=$\frac{U}{I}$-R₀=$\frac{2.50}{0.50}$-3=2Ω；
电动机正常工作时输出的机械功率：
P_机械=P_总-P_热=UI-I²R=6×0.5-0.5²×2=2.5W；
 ④由图示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，
电流的测量值偏大，由欧姆定律可知，电动机线圈电阻的测量值小于真实值．
故答案为：①不转动； ②0.50A； ③2.0；2.5； ④电压表内阻；小．

点评 对于电动机电路，当电动机不转动时，其电路为纯电阻电路，欧姆定律U=IR适用；当电动机正常工作时，U＞IR，欧姆定律U=IR不成立．