Question

如圖所示，在探究電流做功與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，小電動(dòng)機(jī)通過細(xì)線將砝碼吊起．

（1）請(qǐng)將滑動(dòng)變阻器接入電路中（要求連線不得交叉）；
（2）若不計(jì)摩擦及損耗，則電流通過小電動(dòng)機(jī)所做的功，與小電動(dòng)機(jī)對(duì)

 

做的功相等；
（3）電流表和電壓表的讀數(shù)如圖（甲）（乙）所示，則小電動(dòng)機(jī)兩端的電壓是

 

V，電功率P_電=

 

W；
（4）若砝碼的重力是10N，小電動(dòng)機(jī)在5s內(nèi)將砝碼勻速提升0.4m，則它的機(jī)械功率P=

 

W；
（5）P_電與P的大小關(guān)系是P_電

 

P （選填“＞”、“=”或“＜”）；造成這種情況的原因可能是

 

．（寫出一條理由即可）

Answer 1

分析：（1）滑動(dòng)變阻器連入電路時(shí)，四個(gè)接線柱，要一上一下的選擇，不能都選上面，也不能都選下面；
（2）根據(jù)能量守恒的原理，如果不計(jì)摩擦及損耗，電流通過小電動(dòng)機(jī)所做的功與小電動(dòng)機(jī)克服物體重力所做的功相等；
（3）電壓表和電流表讀數(shù)時(shí)要看清選擇的量程和對(duì)應(yīng)的分度值，根據(jù)指針的位置讀數(shù)；電功率等于電壓和電流的乘積，即P=UI；
（4）電動(dòng)機(jī)克服砝碼的重力做功，功率等于做的功和所用時(shí)間的乘積，即P=

W

t

=

Gh

t

；
（5）比較電流對(duì)電動(dòng)機(jī)的功率和電動(dòng)砝碼做功的功率，分析問題的原因．

解答：解：（1）將滑動(dòng)變阻器連入電路，按就近原則，下面選擇左端的接線柱連接在電壓表的“15”接線柱上，如下圖：

（2）根據(jù)能量守恒的原理，如果不計(jì)摩擦及損耗，電流通過小電動(dòng)機(jī)所做的功與小電動(dòng)機(jī)對(duì)物體（砝碼）所做的功相等；
答：物體．
（3）甲圖是電流表，選擇的是0～0.6A量程，對(duì)應(yīng)的分度值是0.02A，指針正好指在0.2A上，因此讀數(shù)是0.2A；
乙圖是電壓表，選擇的是0～15V量程，對(duì)應(yīng)的分度值是0.5V，指針指在第9個(gè)小格上，因此讀數(shù)是0.5V×9=4.5V；
因此電流做功的電功率是P_電=UI=4.5V×0.2A=0.9W．
答：電動(dòng)機(jī)兩端的電壓是4.5V，電動(dòng)機(jī)的電功率是0.9W．
（4）根據(jù)題意，電動(dòng)機(jī)克服砝碼重力做功的機(jī)械功率為：
P=

Gh

t

=

10N×0.4m

5s

=0.8W
答：機(jī)械功率為0.8W
（5）比較發(fā)現(xiàn)，0.9W＞0.8W，∴P_電＞P，原因可能是測(cè)量的時(shí)間不準(zhǔn)確，刻度尺測(cè)量的高度不準(zhǔn)確等．
答：P_電＞P，造成這種情況的原因可能是測(cè)量時(shí)間不準(zhǔn)確．

點(diǎn)評(píng)：（1）滑動(dòng)變阻器連入電路時(shí)串聯(lián)，四個(gè)接線柱一上一下接入電路；
（2）電流做功的功率用P=UI計(jì)算，機(jī)械做功的功率用P=

W

t

計(jì)算．