Question

有一標(biāo)有“6V，0.5A”的小型直流電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子是銅導(dǎo)線繞制的線圈組成，阻值約為0.8Ω．
現(xiàn)要測量該直流電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率，提供的器材除導(dǎo)線和開關(guān)外還有

C、D

A．直流電源E：8V（內(nèi)阻不計(jì)）
B．直流電流表A₁：0-0.6A（內(nèi)阻約為0.1Ω）
C．直流電流表A₂：0-0.3A（內(nèi)阻約為5Ω）
D．直流電壓表V₁：0-0.3V（內(nèi)阻約為3kΩ）
E．直流電壓表V₂：0-10V（內(nèi)阻約為20kΩ）
F．滑動(dòng)變阻器R：Ω0-10Ω，2A
（1）采用圖a所示的電路圖較準(zhǔn)確地測量電動(dòng)機(jī)線圈的電阻，圖中“-M-”表示電動(dòng)機(jī)．

①在電路中○中填入你選擇的電流表和電壓表（填電表的字母代號(hào)）
②閉合S，調(diào)整R，在測量電動(dòng)機(jī)線圈電阻時(shí)應(yīng)

BD

A．使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后讀出電流表、電壓表示數(shù)
B．控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)讀出電流表、電壓表示數(shù)
C．使電動(dòng)機(jī)兩端電壓達(dá)到額定值
D．使兩電表指針偏轉(zhuǎn)角度大于滿偏時(shí)的

1

3

③若電壓表的示數(shù)為0.20V，電流表的示數(shù)為0.20A，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為

1.00

Ω  
（2）利用圖b所示的電路圖測量電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率．
①閉合S，調(diào)整R，使電壓表的示數(shù)為

6.0

V，電動(dòng)機(jī)正常工作．
②該電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為

2.75

W．
③電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，可使1kg的物體勻速上升的速度為

0.275

m/s．

Answer 1

分析：（1）從而測量的精確性角度考慮，選擇電壓表和電流表的量程，測量電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻時(shí)，電動(dòng)機(jī)需不轉(zhuǎn)動(dòng)，通過歐姆定律求出電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻．
（2）根據(jù)能量守恒定律求出電動(dòng)機(jī)的輸出功率，通過輸出功率求出物體勻速上升的速度．

解答：解：（1）①因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，通過的電流和電壓都很小，所以電流表選擇A₂，電壓表選擇V₁測量誤差較小．
②測量電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻時(shí)，需控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，讀出電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻，測量時(shí)，為了減小測量誤差，使兩電表指針偏轉(zhuǎn)角度大于滿偏時(shí)的

1

3

．故B、D正確．
③根據(jù)歐姆定律得，RM=

U

I

=

0.20

0.20

Ω=1.00Ω．
（2）電壓表正常工作時(shí)電壓為6V，電流為0.5A．則機(jī)械功率P_出=UI-I²R_M=6×0.5-0.5²×1W=2.75W．
P_出=mgv，解得v=

2.75

10

m/s=0.275m/s．
（1）①C、D②BD③1.00
（2）①6.0②2.75③0.275

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道器材選取的原則，即精確、安全，以及知道電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸入功率等于輸出功率與內(nèi)部消耗功率之和．