5.某同學(xué)裝配了一臺“5V,0.5A”的小直流電動(dòng)機(jī),線圈內(nèi)阻小于1Ω.現(xiàn)要進(jìn)一步研究這個(gè)小直流電動(dòng)機(jī)在允許的輸入電壓范圍內(nèi),輸出功率與輸入電壓的關(guān)系,學(xué)校實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:
直流電源E,電壓6V,內(nèi)阻不計(jì);        小直流電動(dòng)機(jī)M;
電壓表V1,量程0~0.6V,內(nèi)阻約3kΩ;   電壓表V2,量程0~6V,內(nèi)阻約15kΩ;
電流表A1,量程0~0.6A,內(nèi)阻約1Ω;    電流表A2,量程0~3A,內(nèi)阻約0.5Ω;
滑動(dòng)變阻器R,0~10Ω,2A;           電鍵一只S,導(dǎo)線若干.

①首先要比較精確測量電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r.根據(jù)合理的電路進(jìn)行測量時(shí),要控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng),通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表和電流表有合適的示數(shù),電壓表應(yīng)該選V1.若電壓表的示數(shù)為0.1V,電流表的示數(shù)為0.2A,則內(nèi)阻r=0.5Ω.
②在圖1方框中畫出研究電動(dòng)機(jī)的輸出功率與輸入電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖.(標(biāo)明所選器材的符號)
③當(dāng)電壓表的示數(shù)為4.5V時(shí),電流表示數(shù)如圖2所示,此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率是1.72W.

分析 (1)由題目中的已知條件可知,電機(jī)兩端的電壓,則可選擇電壓表;由歐姆定律可求得內(nèi)阻;根據(jù)電路的特點(diǎn)可分析實(shí)驗(yàn)誤差;
(2)要測出輸出功率與輸入電壓的關(guān)系,可以采用分壓接法,由電壓表測電動(dòng)機(jī)兩端的電壓,由P=UI求得功率;
(3)由圖可讀出電流表的示數(shù),則由功率公式可求得電動(dòng)機(jī)的總功率及內(nèi)部電阻消耗的功率,則可求同電動(dòng)機(jī)的輸出功率.

解答 解:(1)因電阻小于1Ω,電路中電流最大0.5Ω,故最大電壓為0.5V,故應(yīng)選取V1,可以使讀數(shù)更準(zhǔn)確;
內(nèi)阻r=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.1}{0.2}$=0.5Ω;
(2)電路采用電壓表測電動(dòng)機(jī)兩端的電壓,電流表測電流,由P=UI求得功率,則可得出輸出功率與輸入電壓的關(guān)系;電流表應(yīng)選擇A1;電壓表選擇V2;

答案如圖:
(3)由圖可讀出電路中電流I=0.40A,
此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率P=UI-I2R=4.5×0.4-0.16×0.5=1.72W
故答案為:(1)V1,0.5;(2)如圖所示;(3)1.72

點(diǎn)評 在儀表的選擇中要注意應(yīng)使測量結(jié)果更準(zhǔn)確和安全,故電表的量程應(yīng)略大于電路中可能出現(xiàn)的最大電流;
在接法中要注意根據(jù)各電器內(nèi)阻的大小,靈活選擇對應(yīng)的接法.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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15.下列說法中正確的是( 。
A.波的圖象表示介質(zhì)中“某個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在“各個(gè)時(shí)刻”的位移
B.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波
C.均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場,均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場
D.分別用紅光和綠光在同一裝置上進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),紅光的干涉條紋間距較大
E.狹義相對論認(rèn)為,在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的,真空中的光速也是相同的

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.在絕緣水平面上方均勻分布著方向與水平向右成60°角斜向上的磁場中,一通有如圖所示的恒定電流I的金屬方棒,在安培力作用下水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知棒與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$.若在磁場方向由圖示方向開始沿逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至豎直向上的過程中棒始終保持勻速直線運(yùn)動(dòng),此過程中磁場方向與水平向右的夾角設(shè)為θ,則關(guān)于磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B與θ的變化關(guān)系圖象可能正確的是(  )
A.B.C.D.

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13.在“測定直流電動(dòng)機(jī)的效率”實(shí)驗(yàn)中,用圖1所示的電路測定一個(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(圖2);
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,所測物理量及測量結(jié)果如表所示:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345
電動(dòng)機(jī)的電流I/A0.20.40.60.82.5
所提重物的重力Mg/N0.82.04.06.06.5
重物上升時(shí)間t/s1.41.652.12.7重物不運(yùn)動(dòng)
計(jì)算電動(dòng)機(jī)效率η的表達(dá)式為$η=\frac{mgh}{UIt}×100%$(用符號表示),第4次實(shí)驗(yàn)中電動(dòng)機(jī)工作效率為74%.
③在第5次實(shí)驗(yàn)中,電動(dòng)機(jī)的輸出功率是0;可估算出電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為2.4Ω.

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20.如圖所示,長為L=0.54m的長木板放置在光滑的水平面上,長木板質(zhì)量M=2kg,長木板最右端上放置一質(zhì)量為m=1kg的小物體,設(shè)m與M之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2.問:
(1)小物體m相對長木板M無滑動(dòng)時(shí),加在長木板M上的力F1為多大?
(2)若加在長木板M上的恒力F2=12N,F(xiàn)2一直作用的時(shí)間為多長時(shí)才能把小物體m從長木板上抽出.

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10.2013年12月14日21時(shí)11分,“嫦娥三號”在月球正面的虹灣以東地區(qū)著陸,假設(shè)著陸前,“嫦娥三號”探月衛(wèi)星繞月球表面勻速飛行(不計(jì)周圍其他天體的影響),宇航員測出“嫦娥三號”飛行N圈用時(shí)為t,已知地球質(zhì)量為M,地球半徑為R,月球半徑為r,地球表面重力加速度為g,則(  )
A.“嫦娥三號”探月衛(wèi)星勻速飛行的速度為$\frac{2πNR}{t}$
B.月球的平均密度為$\frac{3πM{N}^{2}}{g{r}^{2}{t}^{2}}$
C.“嫦娥三號”探月衛(wèi)星的質(zhì)量為$\frac{4{π}^{2}{N}^{2}{r}^{3}}{g{R}^{2}{t}^{2}}$
D.“嫦娥三號”探月衛(wèi)星繞月球表面勻速飛行的向心加速度為$\frac{4{π}^{2}{N}^{2}r}{{t}^{2}}$

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17.圖甲所示的理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55:6,圖乙是該變壓器原線圈兩端輸入的交變電壓u的圖象,副線圈中L是規(guī)格為“24V,12W“的燈泡,Ro是定值電阻,R是滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)線電阻不計(jì),圖中各電表均為理想交流電表,以下說法正確的是(  )
A.流過燈泡L的電流每秒鐘方向改變50次
B.原線圈兩端輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=311sin(50 π t)(V)
C.滑片P向下滑動(dòng)的過程中,變壓器的輸入功率變小,V1表示數(shù)不變
D.滑片P向下滑動(dòng)的過程中,燈泡L仍能正常發(fā)光,A1表示數(shù)變大,A2表示數(shù)變大

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14.月球是地球唯一的天然衛(wèi)星,其繞地運(yùn)行的線速度大小為v1,角速度大小為ω1,軌道半徑為r1,向心加速度大小為a1;地球同步衛(wèi)星的線速度大小為v2,角速度大小為ω2,軌道半徑為r2,向心加速度大小為a2.則下列判斷正確的是(  )
A.v1>v2B.ω1>ω2C.a1<a2D.r1<r2

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15.下列說法正確的是( 。
A.測定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率,對比地球上該元素的發(fā)光頻率,可以推算該恒星遠(yuǎn)離地球的速度
B.無線電波沒有偏振現(xiàn)象
C.無線電波比紅外線更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象
D.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,電磁波中的電場和磁場互相垂直,電磁波是橫波
E.發(fā)射無線電波時(shí)需要對電磁波進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)

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