Question

【题目】某研究性学习小组，要探究一个标有“6 V、0.5 A”微型直流电动机的输出功率。该微型电动机的线圈由铜导线绕制而成，阻值约为1.1Ω。为了测量电动机正常工作时的输出功率，需先较准确地测量电动机的电阻，实验室备有如下器材：

A．直流电源E：8 V，内阻不计

B．直流电流表A1：0—0.6 A，内阻约为0.5 Ω

C．直流电流表A2：0—3 A，内阻约为0.1 Ω

D．直流电压表V1：0—3 V，内阻约为5 kΩ,

E．直流电压表V2：0—15 V，内阻约为15 kΩ,

F．滑动变阻器R1：0—10 Ω，额定电流为2A

G．滑动变阻器R2：1 000 Ω，额定电流为2A

H．标准电阻R3：3 Ω

I．标准电阻R4：50 Ω

实验前，该小组查阅了相关资料，得知该电动机在实际电压不足额定电压的50%时，不能转动。

(1)电流表应选择____，电压表应选择___，滑动变阻器应选择____。（填写器材前的代号）

(2)用M表示电动机，要求所选用的两只电表能同时出现超过其量程的示数，在虚线框内画出较准确测定电动机线圈内阻的电路图____。

（3）若电压表的示数为0.8 V，电流表的示数为0.2 A，电动机线圈电阻为______Ω；该电动机正常工作时输出的机械功率为________W。（结果保留两位有效数字）

Answer 1

【答案】 （1）B； D； F ； （2）； （3）1.0； 2.8；

【解析】(1)测电动机线圈电阻,应控制电动机不转,测出电动机两端电压与通过电动机的电流,电动机不转时,通过电动机的电流与电动机两端电压都很小,电流表选B:A1,电压表选D:V1；电动机不转时，两端最大电压约为：U=0.5×0.8=0.4V，滑动变阻器应采用分压接法，所以要选择最大值比较小的滑动变阻器F.

(2)电动机不转时，两端最大电压约为：U=0.5×0.8=0.4V，滑动变阻器应采用分压接法，电动机线圈电阻约为0.8Ω，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻约为5kΩ，电流表应采用外接法，因线圈的电阻太小，因此为保护电动机，则将定值电阻与电动机串联，实验电路图如图所示：

(3)电动机线圈电阻：r=，

电动机正常工作时，总功率：P=UI=6×0.5=3W，

线圈产生的热功率：PQ=I2r=0.52×1=0.25W，

电动机正常工作输出的机械功率：P机械=PPQ=30.25=2.75W≈2.8W；