Question

【題目】有一標有“6．0V，1．0A”的小型直流電動機轉子是由銅導線繞制的線圈組成，其電阻率幾乎不隨溫度變化，阻值約為0．8Ω．某同學想設計一個電路測量電動機線圈的電阻．已知當電壓低于0．5V時，電動機不轉動，現提供的器材除導線和開關外還有：

直流電源E：8V（內阻不計）；

直流電壓表V1：0～3V（內阻約為5kΩ）；

直流電壓表V2：0～15V（內阻約為15kΩ）

直流電流表A2：0～3A（內阻約為0．1Ω）

滑動變阻器R1：0～10Ω，2A

標準電阻R2：3Ω

（1）需要選用的電流表是 ，電壓表是 ．

（2）根據要求在虛線框中將需要測量的電路圖補充完整．

（3）若某一次實驗中電壓表的示數為2．0V，電流表的示數為0．50A，電動機線圈電阻為 Ω．

（4）另一個小組的同學將電動機與一個電阻箱并聯，并用電動勢為12．0V，內阻為3Ω的電源為其供電，電路如圖所示，當電阻箱示數為5．0Ω時，電源輸出功率恰好達到最大，此時電動機的輸出功率是 W．

Answer 1

【答案】（1）A1 V1（2）如圖；（3）1 （4）4．16

【解析】

試題分析：（1）測電動機線圈電阻，應控制電動機不轉，測出電動機兩端電壓與通過電動機的電流，電動機不轉時，通過電動機的電流與電動機兩端電壓都很小，電流表選A1，電壓表選V1；

（2）電動機不轉時，兩端最大電壓約為：U=0．5×0．8=0．4V，滑動變阻器應采用分壓接法，電動機線圈電阻約為0．8Ω，電流表內阻約為0．5Ω，電壓表內阻約為5kΩ，電流表應采用外接法，因線圈的電阻太小，因此為保護電動機，則將定值電阻與電動機串聯，實驗電路圖如圖所示：

（3）電動機線圈電阻：；

（4）當電源輸出功率恰好達到最大時，外電路的等效電阻等于內阻，此時，路端電壓為U=E-Ir=6V，則電動機上的電流為I1=2-A=0．8A，電動機的輸出功率為：