Question

（10分）某研究性學(xué)習(xí)小組用左下圖所示的電路測(cè)定一個(gè)額定電壓為6V、額定功率為3W的直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率。

（1）根據(jù)電路圖完成實(shí)物圖的連線；

（2）實(shí)驗(yàn)中保持電動(dòng)機(jī)兩端電壓U恒為6V，重物每次勻速上升的高度h均為1.5m，所測(cè)物理量及測(cè)量結(jié)果如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電動(dòng)機(jī)的電流I/A	0.2	0.4	0.6	0.8	2.5
所提重物的重力Mg/N	0.8	2.0	4.0	6.0	6.5
重物上升時(shí)間t/s	1.40	1.65	2.10	2.70	∞

計(jì)算電動(dòng)機(jī)效率的表達(dá)式為η=______________（用題中符號(hào)表示），前4次實(shí)驗(yàn)中電動(dòng)機(jī)工作效率的平均值為________%（保留兩位有效數(shù)字）。

（3）在第5次實(shí)驗(yàn)中，電動(dòng)機(jī)的輸出功率是________；可估算出電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為________Ω。

 

Answer 1

【答案】

（1）如圖

（2），74

（3）0，2.4

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)原理圖連接實(shí)物圖的要領(lǐng)，可以按著電流流向逐次連接（2）電動(dòng)機(jī)的有用功克服重力做功，因此有用功率為克服重力做功的功率mgv，效率為，帶入前4次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可知電動(dòng)機(jī)工作效率的平均值為74%（3）在第5次實(shí)驗(yàn)中，電動(dòng)機(jī)的總功率為UI=6×2.5W=15W，已經(jīng)超過(guò)額定功率，因此可知電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)的電動(dòng)機(jī)可看純電阻電路，由U=Ir可知內(nèi)阻為2.4Ω

考點(diǎn)：考查非純電阻電路功率的分配

點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，明確非純電阻電路歐姆定律不在適用，利用能量守恒的觀點(diǎn)分析本題