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某同学从废旧玩具上拆下电池、小电动机.电阻、电容、电感线圈等电子器材,现从这些材料中选取小电动机进行研究.想尽可能精确地描绘出电动机通电后两端电压U和流过内部线圈的电流
题目详情
某同学从废旧玩具上拆下电池、小电动机.电阻、电容、电感线圈等电子器材,现从这些材料中选取小电动机进行研究.想尽可能精确地描绘出电动机通电后两端电压U和流过内部线圈的电流强度I的U-I图线.要求包括(0,0)这组数据.所以准备的实验器材如下:
待测电动机M(额定电压4.5V)
电流表A(内阻比较小)
电压表V(可看成理想电表)
滑动变阻器R
电池E(电动势约为6V)
开关S,导线若干.

(1)请你按实验要求完成图甲实物图的连接.
(2)为了读数简便,该同学每次调节滑动变阻器滑片都让电压表示数变化0.5V这个幅度进行,下表为实验记录,试根据表中数据在图乙坐标纸上描点后作出电动机两端电压U随电流I的变化图线.
( 3 )由图可知该电动机内部线圈的电阻约为___Ω.
(4)比较第5、6组数据,试说明为什么电动机两端电压U变大了而通过它的电流反而减小了?___
(5)为了更精确的描绘电动机两种状态下工作的U-I图线,在调节滑动变阻器时,有什么好的建议?___.
待测电动机M(额定电压4.5V)
电流表A(内阻比较小)
电压表V(可看成理想电表)
滑动变阻器R
电池E(电动势约为6V)
开关S,导线若干.

(1)请你按实验要求完成图甲实物图的连接.
(2)为了读数简便,该同学每次调节滑动变阻器滑片都让电压表示数变化0.5V这个幅度进行,下表为实验记录,试根据表中数据在图乙坐标纸上描点后作出电动机两端电压U随电流I的变化图线.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
电压U/v | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 | 4.50 |
电流I/A | 0 | 0.18 | 0.40 | 0.61 | 0.80 | 0.64 | 0.75 | 0.84 | 0.90 | 0.93 |
电动机状态 | 不转动 | 转动 |
(4)比较第5、6组数据,试说明为什么电动机两端电压U变大了而通过它的电流反而减小了?___
(5)为了更精确的描绘电动机两种状态下工作的U-I图线,在调节滑动变阻器时,有什么好的建议?___.
▼优质解答
答案和解析
(1)实验要求包括(0,0)这组数据,所以滑动变阻器应该使用分压式,由于电压表可看成理想电表,所以电流表用外接法,连接实物图,如图所示:
(2)根据描点法,作出图象,如图所示:
(3)电动机不转时,为纯电阻,根据U-I图象的斜率表示电阻可知:
r=
=2.50Ω,
(4)第5、6组数据功率相同,但第5组数据电动机不转动,为纯电阻,1.6W是热功率,而第6组数据电动机已经转动,1.6W部分转化为机械功率,只有部分热功率,所以电流较小,
(5)在采集好5组数据后,应减小调节滑动变阻器的幅度,在此区域内多采集几组数据.
故答案为:(1)如图所示;(2)如图所示;(3)2.50;(4)第5、6组数据功率相同,但第5组数据电动机不转动,为纯电阻,1.6W是热功率,而第6组数据电动机已经转动,1.6W部分转化为机械功率,只有部分热功率,所以电流较小;(5)在采集好5组数据后,应减小调节滑动变阻器的幅度,在此区域内多采集几组数据.

(2)根据描点法,作出图象,如图所示:
(3)电动机不转时,为纯电阻,根据U-I图象的斜率表示电阻可知:
r=
2.0 |
0.8 |
(4)第5、6组数据功率相同,但第5组数据电动机不转动,为纯电阻,1.6W是热功率,而第6组数据电动机已经转动,1.6W部分转化为机械功率,只有部分热功率,所以电流较小,
(5)在采集好5组数据后,应减小调节滑动变阻器的幅度,在此区域内多采集几组数据.
故答案为:(1)如图所示;(2)如图所示;(3)2.50;(4)第5、6组数据功率相同,但第5组数据电动机不转动,为纯电阻,1.6W是热功率,而第6组数据电动机已经转动,1.6W部分转化为机械功率,只有部分热功率,所以电流较小;(5)在采集好5组数据后,应减小调节滑动变阻器的幅度,在此区域内多采集几组数据.
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