(10分)小明、小刚、小敏所在的学习兴趣小组在研究玩具电动机的工作状态时,想描绘出电动机工作时两端电压U和通过...
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(10分)小明、小刚、小敏所在的学习兴趣小组在研究玩具电动机的工作状态时,想描绘出电动机工作时两端电压U和通过电动机线圈的电流I的U-I图线。
实验室备有下列器材:
待测电动机M(额定电流0.9A,额定电压4.O V)
电流表(量程5A,内阻约0.1)
电流表(量程0.6 A,内阻2.0 )
电压表(量程4.5 V,内阻约8 k)
电压表 (量程3V,内阻约10 k)
电阻箱(0~99.9)
滑动变阻器(最大阻值为100)
滑动变阻器(最大阻值为10)
电源E(电动势为6V,内阻很小)
开关S,导线若干
为了达到实验目的且*作方便、并尽可能提高测量精度,他们设计了图*所示的测量电路图,并让小明先把量程为0.6 A的电流表改装成了量程为1.0A的电流表。
①图*中电流表应选________,电压表应选________,滑动变阻器应选_________;虚线框中的元件是__________。(均填器材代号字母)
②实验中,小组同学团结合作、按正确*作完成了实验。小敏根据探测记录,作出了图 乙所示的M在不转动和转动两种情形下两端电压U随电流I变化的图线。由图可知,M内部线圈的电阻约为________。(结果保留两位有效数字)
③小刚根据小敏作出的U-I图线对M两端电压数据进行比较。他发现:M两端电压为2.5 V时通过M的电流,居然小于M两端电压为2.0V时通过M的电流!出现这一结果的主要原因是:___________。
【回答】
【*】①A2 V1 R2 R0 ②2.5
③两个状态下M的输入功率几乎相等,M不转动时,输入电能全部转化为热能,但是M转动起来后,输入电能只有一小部分转化为内能,由可知,变小,I变小
【解析】
(2)①电压表测量电动机电压,而电动机额定电压为4V,所以电压表选择V1(量程4.5V,内阻约8kΩ),
电动机的额定电流为0.9A,所以电流表不能选用量程5A的,则选用A2(量程0.6A,内阻2.0Ω),则在电流表上需要并联一个电阻,以增大其量程,所以虚线框中的元件是电阻箱R0(0~99.9Ω),滑动变阻器使用最大阻值较小的,有利于数据的测量和误差的减小,故选滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω);
②电动机M在不转动为纯电阻电路,根据欧姆定律得:
M内部线圈的电阻;
③根据图象数据可知,两个状态下M的输入功率几乎相等,M不转动时,输入电能全部转化为热能,但是M转动起来后,输入电能只有一小部分转化为内能,由可知,变小,I变小。
【考点】描绘小电珠的伏安特*曲线
知识点:电路及其应用单元测试
题型:实验,探究题
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