Question

（10分）某物理“科技制作”小组装配一台小直流电动机，其额定电压5V，额定电流0.5A，线圈绕阻小于1。已知当电动机两端电压小于1V时，电动机不会发生转动。为了研究其在一定电压范围内，输出功率与输入电压的关系。请你帮助该小组完成该项工作。已知学校实验室提供的器材有：

直流电源E，电压6V，内阻不计；

小直流电动机M；

电压表V₁，量程0～0.6V，内阻约3k；

电压表V₂，量程0～6V，内阻约15k；

电流表A₁，量程0～0.6A，内阻约1；

电流表A₂，量程0～3A，内阻约0.5；

滑动变阻器R，0～10，2A；

电键S一只，导线若干。

①首先要比较精确测量电动机的线圈绕阻。根据合理的电路进行测量时，要控制电动机不转动，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有合适的示数，电压表应该选         。若电压表的示数为0.1V，电流表的示数为0.2A，则内阻         ，这个结果比真实值偏          （选填“大”或“小”）。

②在方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图。（标明所选器材的符号）

③当电压表的示数为4.5V时，电流表示数如图所示，此时电动机的输出功率是      W。

Answer

① V1 ；0.5；小； ②设计的电路如图所示。③1.72。

【解析】

试题分析：①由于要控制电动机不转动，其两端电压小于1V，故电压表应选用V1，电动机的内阻r==0.5Ω，由于电动机的电阻很小，故宜采用电流表外接法测量，那么电流表的测量值偏大，计算得出的内阻值偏小；②电动机正常工作时的两端电压为5V，故测其两端电压的电压表应该选用V2，其额定电流为0.5A，故电流表选用A1，电路图如图所示，电路设计为分压电路也可；③由于电压表的示数为4.5V时，电流表的示数为0.4A，故电动机消耗的电功率为4.5V×0.4A=1.8W，用于发热的电功率为（0.4A）2×0.5Ω=0.08W，故电动机的输出功率为P=1.8W－0.08W=0.72W。

考点：测电阻，测功率。