精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

（10分）某研究性學習小組用左下圖所示的電路測定一個額定電壓為6V、額定功率為3W的直流電動機的機械效率。

（1）根據電路圖完成實物圖的連線；

（2）實驗中保持電動機兩端電壓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果如下表所示：

實驗次數

1

2

3

4

5

電動機的電流I/A

0.2

0.4

0.6

0.8

2.5

所提重物的重力Mg/N

0.8

2.0

4.0

6.0

6.5

重物上升時間t/s

1.40

1.65

2.10

2.70

∞

計算電動機效率的表達式為η=______________（用題中符號表示），前4次實驗中電動機工作效率的平均值為________%（保留兩位有效數字）。

（3）在第5次實驗中，電動機的輸出功率是________；可估算出電動機線圈的電阻為________Ω。

 

【答案】

（1）如圖

（2），74

（3）0，2.4

【解析】

試題分析：（1）根據原理圖連接實物圖的要領，可以按著電流流向逐次連接（2）電動機的有用功克服重力做功，因此有用功率為克服重力做功的功率mgv，效率為，帶入前4次實驗中的數據可知電動機工作效率的平均值為74%（3）在第5次實驗中，電動機的總功率為UI=6×2.5W=15W，已經超過額定功率，因此可知電動機不轉動，此時的電動機可看純電阻電路，由U=Ir可知內阻為2.4Ω

考點：考查非純電阻電路功率的分配

點評：本題難度較小，明確非純電阻電路歐姆定律不在適用，利用能量守恒的觀點分析本題

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）如圖1所示，在水平放置的光滑金屬板中點的正上方有一帶正電的點電荷Q，一表面絕緣帶正電的金屬小球（可視為質點，且不影響原電場）以速度v0在金屬板上自左端向右端運動，小球做
勻速直線
勻速直線
運動；受到的電場力做的功為
0
0
．

（2）某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖2甲所示．在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B，滑塊P上固定一寬度為d的遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出電壓，兩光電傳感器采集數據后與計算機相連．滑塊在細線的牽引下向左加速運動，遮光條經過光電傳感器A、B時，通過計算機可以得到如圖2乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象．
①實驗前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導軌上，輕推滑塊，當圖2乙中的△t1
=
=
△t2（選填“＞”、“=”或“＜”）時，說明氣墊導軌已經水平．
②滑塊P用細線跨過定滑輪與質量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖2甲所示位置釋放，通過計算機得到如圖2乙所示圖象，若△t1、△t2、d和m已知，要驗證滑塊和砝碼組成的系統機械能是否守恒，還應測出的物理量是
滑塊的質量
滑塊的質量
和
兩光電傳感器間距離
兩光電傳感器間距離
．
（3）某金屬材料制成的電阻Rr阻值隨溫度變化而變化，為了測量Rr在0到100℃之間的多個溫度下的電阻阻值．某同學設計了如圖3所示的電路．其中A為量程為1mA、內阻忽略不計的電流表，E為電源，R1為滑動變阻器，RB為電阻箱，S為單刀雙擲開關．
①完成下面實驗步驟中的填空：
a．調節溫度，使得Rr的溫度達到T1，
b．將S撥向接點l，調節
滑動變阻器
滑動變阻器
，使電流表的指針偏轉到適當位置，記下此時電流表的讀數I；
c．將S撥向接點2，調節
電阻箱
電阻箱
，使
電流表示數為I
電流表示數為I
，記下此時電阻箱的讀數R0；
d．則當溫度為T1時，電阻Rr=
R0
R0
：
e．改變Rr的溫度，在每一溫度下重復步驟②③④，即可測得電阻溫度隨溫度變化的規律．
②由上述實驗測得該金屬材料制成的電阻Rr隨溫度t變化的圖象如4圖甲所示．若把該電阻與電池（電動勢E=1.5V，內阻不計）、電流表（量程為5mA、內阻Rg=100Ω）、電阻箱R′串聯起來，連成如圖4乙所示的電路，用該電阻作測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．
a．電流刻度較大處對應的溫度刻度
較小
較小
；（填“較大”或“較小”）
b．若電阻箱取值阻值R'=50Ω，則電流表5mA處對應的溫度數值為
50
50
℃．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（I）為了探究“感應電流產生的條件”，甲同學將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關如圖1連接．經乙同學檢查后發現甲同學接線有錯誤，應該導線是
gh
gh
（用導線兩端的字母符號表示）．如果在閉合電鍵時發現靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能出現的情況有：
將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將
向右偏
向右偏
．（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉”）原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針
向左偏
向左偏
．（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉”）
（II）某研究性學習小組為探究小燈泡燈絲電阻與溫度的關系，設計并完成了有關的實驗，以下是實驗中可供選用的器材．?
A．待測小燈泡（額定功率6W，額定電流0.5A）  B．電流表（量程0～0.6A，內阻0.1Ω）
C．電壓表V1（量程0～5V，內阻約5kΩ）      D．電壓表V2（量程0～15V，內阻約15kΩ）
E．滑動變阻器R1（最大阻值50Ω）           F．滑動變阻器R2（最大阻值1kΩ）
G．直流電源（電動勢15V，內阻可忽略）      H．開關一個，導線若干?
實驗中調節滑動變阻器，小燈泡兩端電壓可以從零至額定電壓范圍內變化，從而測出小燈泡在不同電壓下的電流．?
（1）實驗中電壓表應選
V2
V2
；滑動變阻器應選
R1
R1
．
（2）請在虛線框中畫出為完成上述實驗而設計的合理的電路圖．
（3）如圖3所示是該研究小組測得小燈泡的I-U關系圖線．由圖線可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度的升高而
增大
增大
（填“增大”、“減小”或“不變”）；根據此圖給出的信息，若把小燈泡直接接在一個電源電動勢為12V，內阻為30Ω的直流電源上，小燈泡的實際功率約為
1.12w
1.12w
．（計算結果保留三位有效數字）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）一水平傳送帶保持2m/s的速度順時針轉動，某時刻將一質量為0.5kg的小物塊輕輕放在傳送帶的最左端，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數為0.2，傳送帶兩輪輪心間的距離為3m，則物塊運動到傳送帶最右端的時間為
 
s；此過程中摩擦力對物塊的沖量大小為
 
N?s．（g取10m/s2）
（2）當使用多用電表測量物理量時，多用電表表盤示數如圖所示．若此時選擇開關對準直流50V電壓檔，則被測電壓為
 
V；若此時選擇開關對準×10Ω檔，則被測電阻的阻值為
 
Ω．
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（3）某電阻Rx約為25kΩ，要測量它的阻值．
現有電動勢為15V的直流電源，最大阻值為50Ω的滑動變阻器，另外可供選擇的電表有：
A．電流表（量程100μA，內阻2kΩ）    B．電流表（量程500μA，內阻300Ω）
C．電壓表（量程10V，內阻100kΩ）    D．電壓表（量程50V，內阻500kΩ）
①應選擇的電表為（只需添電表前面的字母即可）電流表
 
；電壓表
 
．
②為了盡可能提高測量準確度且保證電壓可以從零開始調起，下列給出的測量電路中，最合適的電路是
 
．
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（4）某研究性學習小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關系．裝置中的鋁箱下端連接紙帶，砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小，鋁箱向上運動的加速度a可由打點計時器和紙帶測出．現保持鋁箱總質量m不變，逐漸增大砂桶和砂的總質量進行多次實驗，得到多組a、F值（F為力傳感器的示數，等于懸掛滑輪繩子的拉力）．已知重力加速度為g，不計滑輪的重力．某同學根據實驗數據畫出了圖乙所示的一條過坐標原點的傾斜直線，其中縱軸為鋁箱的加速度大小，橫軸應為
 
（用所給字母表示）；
當砂桶和砂的總質量較大導致a較大時，圖線
 
（填選項前的字母）
A．逐漸偏向縱軸
B．逐漸偏向橫軸
C．仍保持原方向不變
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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

（1）一水平傳送帶保持2m/s的速度順時針轉動，某時刻將一質量為0.5kg的小物塊輕輕放在傳送帶的最左端，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數為0.2，傳送帶兩輪輪心間的距離為3m，則物塊運動到傳送帶最右端的時間為______s；此過程中摩擦力對物塊的沖量大小為______N-s．（g取10m/s2）
（2）當使用多用電表測量物理量時，多用電表表盤示數如圖所示．若此時選擇開關對準直流50V電壓檔，則被測電壓為______V；若此時選擇開關對準×10Ω檔，則被測電阻的阻值為______Ω．

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（3）某電阻Rx約為25kΩ，要測量它的阻值．
現有電動勢為15V的直流電源，最大阻值為50Ω的滑動變阻器，另外可供選擇的電表有：
A．電流表（量程100μA，內阻2kΩ）    B．電流表（量程500μA，內阻300Ω）
C．電壓表（量程10V，內阻100kΩ）    D．電壓表（量程50V，內阻500kΩ）
①應選擇的電表為（只需添電表前面的字母即可）電流表______；電壓表______．
②為了盡可能提高測量準確度且保證電壓可以從零開始調起，下列給出的測量電路中，最合適的電路是______．

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（4）某研究性學習小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關系．裝置中的鋁箱下端連接紙帶，砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小，鋁箱向上運動的加速度a可由打點計時器和紙帶測出．現保持鋁箱總質量m不變，逐漸增大砂桶和砂的總質量進行多次實驗，得到多組a、F值（F為力傳感器的示數，等于懸掛滑輪繩子的拉力）．已知重力加速度為g，不計滑輪的重力．某同學根據實驗數據畫出了圖乙所示的一條過坐標原點的傾斜直線，其中縱軸為鋁箱的加速度大小，橫軸應為______（用所給字母表示）；
當砂桶和砂的總質量較大導致a較大時，圖線______（填選項前的字母）
A．逐漸偏向縱軸
B．逐漸偏向橫軸
C．仍保持原方向不變

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科目：高中物理 來源：2009-2010學年天津市十二區縣重點學校高三（上）聯考物理試卷（解析版） 題型：解答題

（1）一水平傳送帶保持2m/s的速度順時針轉動，某時刻將一質量為0.5kg的小物塊輕輕放在傳送帶的最左端，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數為0.2，傳送帶兩輪輪心間的距離為3m，則物塊運動到傳送帶最右端的時間為______s；此過程中摩擦力對物塊的沖量大小為______N?s．（g取10m/s2）
（2）當使用多用電表測量物理量時，多用電表表盤示數如圖所示．若此時選擇開關對準直流50V電壓檔，則被測電壓為______V；若此時選擇開關對準×10Ω檔，則被測電阻的阻值為______Ω．

（3）某電阻Rx約為25kΩ，要測量它的阻值．
現有電動勢為15V的直流電源，最大阻值為50Ω的滑動變阻器，另外可供選擇的電表有：
A．電流表（量程100μA，內阻2kΩ）    B．電流表（量程500μA，內阻300Ω）
C．電壓表（量程10V，內阻100kΩ）    D．電壓表（量程50V，內阻500kΩ）
①應選擇的電表為（只需添電表前面的字母即可）電流表______；電壓表______．
②為了盡可能提高測量準確度且保證電壓可以從零開始調起，下列給出的測量電路中，最合適的電路是______．

（4）某研究性學習小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關系．裝置中的鋁箱下端連接紙帶，砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小，鋁箱向上運動的加速度a可由打點計時器和紙帶測出．現保持鋁箱總質量m不變，逐漸增大砂桶和砂的總質量進行多次實驗，得到多組a、F值（F為力傳感器的示數，等于懸掛滑輪繩子的拉力）．已知重力加速度為g，不計滑輪的重力．某同學根據實驗數據畫出了圖乙所示的一條過坐標原點的傾斜直線，其中縱軸為鋁箱的加速度大小，橫軸應為______（用所給字母表示）；
當砂桶和砂的總質量較大導致a較大時，圖線______（填選項前的字母）
A．逐漸偏向縱軸
B．逐漸偏向橫軸
C．仍保持原方向不變

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