◎ 题目

某实验小组为研究玩具电动机的工作过程，准备用以下器材来设计实验，尽可能精确地测量电动机工作时两端电压U和流过内部线圈的电流强度I，并描绘出U-I图线如图2，要求包括（0，0）这组数据．实验器材如下： 待测电动机M（额定电流0.6A，额定电压4.5V）， 电流表A1（量程3.0A，内阻约为40Ω）， 电流表A2（量程1.0A，内阻约为50Ω）， 电压表V（量程4.5V，内阻约为5kΩ）， 滑动变阻器R（最大阻值为100Ω）， 电源E（电动势为6V，内阻不计）， 开关S，导线若干． （1）请你选择适当的器材，在如图1所示的虚线框中画出符合题意的测量电路图，并把仪器或元件的位置． （2）下表为某同学的探测记录，试根据表格中数据在坐标纸上描点后作出电动机两端电 压U随电流I的变化图线． 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压U/V 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 电流I/A 0 0.18 0.40 0.61 0.80 0.64 0.75 0.84 0.90 0.93 电动机状态 不转动 转动 （3）由图可知该电动机内部线圈的电阻约为______Ω． （4）比较第5、6组数据，试说明为什么电动机两端电压U变大了而通过它的电流反而减小了？______．

◎ 答案

（1）实验要求图象过（0，0）点，即电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法；电动机内阻较小，远小于电压表内阻5kΩ，因此电流表应采用外接法，实验电路图如图所示． （2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后根据描出的点作出图象，图象如图所示． （3）电动机不转时是纯电阻电路，由图象可知，电动机内阻r= U I = 2V 0.8A =2.5Ω． （4）比较第5、6组数据可知，当电压为2.00V和2.50V时电动机的输入功率相同，都是1.60W， 但是电压为2.00V时电动机不转，电能全部转化为内能，而电压为2.50V时电动机转动，有电能转化为机械能， 转化为内能的量变少，由P热=I2R可知电流会减小． 故答案为：（1）电路如图所示；（2）图象如图所示；（3）2.5；（4）电动机消耗的电能转化为内能的部分减少．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“某实验小组为研究玩具电动机的工作过程，准备用以下器材来设计实验，尽可能精确地测量电动机工作时两端电压U和流过内部线圈的电流强度I，并描绘出U-I图线如图2，要求包括（0，…”主要考查了你对  【实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。