（10分）某研究性學(xué)習(xí)小組用左下圖所示的電路測定一個(gè)額定電壓為6V、額定功率為3W的直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率。

（1）根據(jù)電路圖完成實(shí)物圖的連線；

（2）實(shí)驗(yàn)中保持電動(dòng)機(jī)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(jié)果如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

電動(dòng)機(jī)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(shí)間t/s

1.40

1.65

2.10

2.70

∞

計(jì)算電動(dòng)機(jī)效率的表達(dá)式為η=______________（用題中符號表示），前4次實(shí)驗(yàn)中電動(dòng)機(jī)工作效率的平均值為________%（保留兩位有效數(shù)字）。

（3）在第5次實(shí)驗(yàn)中，電動(dòng)機(jī)的輸出功率是________；可估算出電動(dòng)機(jī)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(jù)原理圖連接實(shí)物圖的要領(lǐng)，可以按著電流流向逐次連接（2）電動(dòng)機(jī)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(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可知電動(dòng)機(jī)工作效率的平均值為74%（3）在第5次實(shí)驗(yàn)中，電動(dòng)機(jī)的總功率為UI=6×2.5W=15W，已經(jīng)超過額定功率，因此可知電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)的電動(dòng)機(jī)可看純電阻電路，由U=Ir可知內(nèi)阻為2.4Ω

考點(diǎn)：考查非純電阻電路功率的分配

點(diǎn)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(diǎn)分析本題

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)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(diǎn)的正上方有一帶正電的點(diǎn)電荷Q，一表面絕緣帶正電的金屬小球（可視為質(zhì)點(diǎn)，且不影響原電場）以速度v0在金屬板上自左端向右端運(yùn)動(dòng)，小球做
勻速直線
勻速直線
運(yùn)動(dòng)；受到的電場力做的功為
0
0
．

（2）某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2甲所示．在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)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(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連．滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖2乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象．
①實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖2乙中的△t1
=
=
△t2（選填“＞”、“=”或“＜”）時(shí)，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．
②滑塊P用細(xì)線跨過定滑輪與質(zhì)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(jì)算機(jī)得到如圖2乙所示圖象，若△t1、△t2、d和m已知，要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，還應(yīng)測出的物理量是
滑塊的質(zhì)量
滑塊的質(zhì)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(gè)溫度下的電阻阻值．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路．其中A為量程為1mA、內(nèi)阻忽略不計(jì)的電流表，E為電源，R1為滑動(dòng)變阻器，RB為電阻箱，S為單刀雙擲開關(guān)．
①完成下面實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：
a．調(diào)節(jié)溫度，使得Rr的溫度達(dá)到T1，
b．將S撥向接點(diǎn)l，調(diào)節(jié)
滑動(dòng)變阻器
滑動(dòng)變阻器
，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)電流表的讀數(shù)I；
c．將S撥向接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)
電阻箱
電阻箱
，使
電流表示數(shù)為I
電流表示數(shù)為I
，記下此時(shí)電阻箱的讀數(shù)R0；
d．則當(dāng)溫度為T1時(shí)，電阻Rr=
R0
R0
：
e．改變Rr的溫度，在每一溫度下重復(fù)步驟②③④，即可測得電阻溫度隨溫度變化的規(guī)律．
②由上述實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢E=1.5V，內(nèi)阻不計(jì)）、電流表（量程為5mA、內(nèi)阻Rg=100Ω）、電阻箱R′串聯(lián)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(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡單的“金屬電阻溫度計(jì)”．
a．電流刻度較大處對應(yīng)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(yīng)的溫度數(shù)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(yīng)電流產(chǎn)生的條件”，甲同學(xué)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)如圖1連接．經(jīng)乙同學(xué)檢查后發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)接線有錯(cuò)誤，應(yīng)該導(dǎo)線是
gh
gh
（用導(dǎo)線兩端的字母符號表示）．如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能出現(xiàn)的情況有：
將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將
向右偏
向右偏
．（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”）原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針
向左偏
向左偏
．（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”）
（II）某研究性學(xué)習(xí)小組為探究小燈泡燈絲電阻與溫度的關(guān)系，設(shè)計(jì)并完成了有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，以下是實(shí)驗(yàn)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(nèi)阻0.1Ω）
C．電壓表V1（量程0～5V，內(nèi)阻約5kΩ）      D．電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值50Ω）           F．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值1kΩ）
G．直流電源（電動(dòng)勢15V，內(nèi)阻可忽略）      H．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干?
實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡兩端電壓可以從零至額定電壓范圍內(nèi)變化，從而測出小燈泡在不同電壓下的電流．?
（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選
V2
V2
；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選
R1
R1
．
（2）請?jiān)谔摼�框中畫出為完成上述實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)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(guān)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(jù)此圖給出的信息，若把小燈泡直接接在一個(gè)電源電動(dòng)勢為12V，內(nèi)阻為30Ω的直流電源上，小燈泡的實(shí)際功率約為
1.12w
1.12w
．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，某時(shí)刻將一質(zhì)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(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，傳送帶兩輪輪心間的距離為3m，則物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶最右端的時(shí)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(dāng)使用多用電表測量物理量時(shí)，多用電表表盤示數(shù)如圖所示．若此時(shí)選擇開關(guān)對準(zhǔn)直流50V電壓檔，則被測電壓為
 
V；若此時(shí)選擇開關(guān)對準(zhǔn)×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(xiàn)有電動(dòng)勢為15V的直流電源，最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器，另外可供選擇的電表有：
A．電流表（量程100μA，內(nèi)阻2kΩ）    B．電流表（量程500μA，內(nèi)阻300Ω）
C．電壓表（量程10V，內(nèi)阻100kΩ）    D．電壓表（量程50V，內(nèi)阻500kΩ）
①應(yīng)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(zhǔn)確度且保證電壓可以從零開始調(diào)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(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關(guān)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(yùn)動(dòng)的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測出．現(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量m不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、F值（F為力傳感器的示數(shù)，等于懸掛滑輪繩子的拉力）．已知重力加速度為g，不計(jì)滑輪的重力．某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，其中縱軸為鋁箱的加速度大小，橫軸應(yīng)為
 
（用所給字母表示）；
當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時(shí)，圖線
 
（填選項(xiàng)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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，某時(shí)刻將一質(zhì)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(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，傳送帶兩輪輪心間的距離為3m，則物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶最右端的時(shí)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(dāng)使用多用電表測量物理量時(shí)，多用電表表盤示數(shù)如圖所示．若此時(shí)選擇開關(guān)對準(zhǔn)直流50V電壓檔，則被測電壓為______V；若此時(shí)選擇開關(guān)對準(zhǔn)×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(xiàn)有電動(dòng)勢為15V的直流電源，最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器，另外可供選擇的電表有：
A．電流表（量程100μA，內(nèi)阻2kΩ）    B．電流表（量程500μA，內(nèi)阻300Ω）
C．電壓表（量程10V，內(nèi)阻100kΩ）    D．電壓表（量程50V，內(nèi)阻500kΩ）
①應(yīng)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(zhǔn)確度且保證電壓可以從零開始調(diào)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(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關(guān)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(yùn)動(dòng)的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測出．現(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量m不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、F值（F為力傳感器的示數(shù)，等于懸掛滑輪繩子的拉力）．已知重力加速度為g，不計(jì)滑輪的重力．某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，其中縱軸為鋁箱的加速度大小，橫軸應(yīng)為______（用所給字母表示）；
當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時(shí)，圖線______（填選項(xiàng)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(xué)年天津市十二區(qū)縣重點(diǎn)學(xué)校高三（上）聯(lián)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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，某時(shí)刻將一質(zhì)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(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，傳送帶兩輪輪心間的距離為3m，則物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶最右端的時(shí)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(dāng)使用多用電表測量物理量時(shí)，多用電表表盤示數(shù)如圖所示．若此時(shí)選擇開關(guān)對準(zhǔn)直流50V電壓檔，則被測電壓為______V；若此時(shí)選擇開關(guān)對準(zhǔn)×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(xiàn)有電動(dòng)勢為15V的直流電源，最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器，另外可供選擇的電表有：
A．電流表（量程100μA，內(nèi)阻2kΩ）    B．電流表（量程500μA，內(nèi)阻300Ω）
C．電壓表（量程10V，內(nèi)阻100kΩ）    D．電壓表（量程50V，內(nèi)阻500kΩ）
①應(yīng)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(zhǔn)確度且保證電壓可以從零開始調(diào)起，下列給出的測量電路中，最合適的電路是______．

（4）某研究性學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關(guān)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(yùn)動(dòng)的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測出．現(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量m不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、F值（F為力傳感器的示數(shù)，等于懸掛滑輪繩子的拉力）．已知重力加速度為g，不計(jì)滑輪的重力．某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，其中縱軸為鋁箱的加速度大小，橫軸應(yīng)為______（用所給字母表示）；
當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時(shí)，圖線______（填選項(xiàng)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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