Question

(8分)某中學的物理“小制作”小組裝配了一臺“5 V,0.5 A”的小直流電動機，.現要進一步研究這個小直流電動機在允許的輸入電壓范圍內，輸出功率與輸入電壓的關系，學校實驗室提供的器材有：
①直流電源E，電壓6 V，內阻不計；
②小直電流電動機M；
③電壓表，量程0～0.6 V，內阻約3 kΩ；
④電壓表，量程0～6 V，內阻約15 kΩ；
⑤電流表，量程0～0.6 A，內阻約1 kΩ；
⑥電流表，量程0～3 A，內阻約0.5 Ω；
⑦滑動變阻器R,0～10 Ω，2 A；
⑧開關一只S，導線若干．
(1)首先要比較精確測量電動機的內阻r.根據合理的電路進行測量時，控制電動機不轉
動，調節滑動變阻器．若電壓表的示數為2.5 V，電流表的示數為0.5 A，則內阻
r＝________ Ω，這個結果比真實值偏________(填 “大”或“小”)．
(2)在方框中畫出研究電動機的輸出功率與輸入電壓的關系的實驗電路圖．(標明所選器材的符號)
          　
(3)當電壓表的示數為4.5 V時，電流表示數如圖所示，此時電動機的輸出功率是   W

Answer 1

(1) 5.0　小　(2)如圖所示　(3)1.0

試題分析：(1)．控制電動機不轉動，調節滑動變阻器．若電壓表的示數為2.5 V，電流表的示數為0.5 A ,由伏安法測電阻可得.因實驗中采用電流表外接法，電壓表分流作用，故電流表示數偏大，使測量結果偏小。
(2)控制電動機不轉動，電壓表的示數為2.5 V，所以電壓表要選,額定電流為0.5A所以電流表選。電路圖如圖所示：

(3)電動機的輸出功率： ＝4.5×0.4 W－0.4²×5 W＝1.0 W.