市场上有一种用两节干电池供电的小型电风扇．某物理研究小组想粗测电风扇正常运转时电能转化为机械能的效率．于是找到了一台该种电风扇并从铭牌上读出了额定电压U，但是其它字迹看

Question

市场上有一种用两节干电池供电的小型电风扇．某物理研究小组想粗测电风扇正常运转时电能转化为机械能的效率．于是找到了一台该种电风扇并从铭牌上读出了额定电压U，但是其它字迹看不清楚．该研究小组成员打开电风扇底座上的电源盖并取出了两节电池，并从电风扇装电池处两端各接出一条引线，手边提供的器材有电流表，电压表，滑动变阻器，备用电池若干节，电键，若干导线，固定电池的电池盒．
（a）该小组进行了如下的部分实验步骤，请写出第三步实验过程
①按事先设计的电路连接各元件，并使滑片处于使电路电阻最大处
②合上开关，使滑片从最左端开始缓慢移动，使电压表和电流表都有明显的读数，但电风扇并未转动，读出此时的电压表和电流表读数U₀、Ⅰ₀．
③继续向右调节滑动变阻器，使______，
④用测的量表示出电动机正常运转时的效率的表达式

η=(UI0−IU0)/(UI0)

η=(UI0−IU0)/(UI0)

．
（b）按上述实验过程，本实验的电路图应选择______（填“甲”或“乙”）

Answer 1

（a）③：根据题意应使电动机正常工作，所以应使电压表的读数等于电动机的额定电压U，同时读出电流表的读数为I；
④：根据欧姆定律可求出电动机的内阻为r=(U0)/(I0)①
电动机的发热功率为

P

热

=

I

2

r②
电动机的效率为η=(UI−I2r)/(UI)×100%③
联立①②③解得：η=(UI0−IU0)/(UI0)
（b）：由于变阻器采用分压式接法时，电路的输出电压可以从零调，因测量电动机内阻时应使电动机不发生转动，此时需要的电源和电流很小，所以应采用甲电路．
故答案为：（a）③电压表的读数等于电动机的额定电压U，同时读出电流表的读数为I；④η=(UI0−IU0)/(UI0)
（b）甲