Question

要測定一臺直流電動機(jī)的效率．給你電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、砝碼盤（已知質(zhì)量）砝碼若干、停表、刻度尺、細(xì)繩一根、導(dǎo)線若干．
（1）請你在答題紙相應(yīng)的空白處畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）本實(shí)驗(yàn)要測定的物理量是F及

h

、

U

、

I

、

t

、．
（3）如果某同學(xué)根據(jù)測得的數(shù)據(jù)計算出P出=0.18w； P入=0.21w．則大體可計算出該直流電動機(jī)的效率η=

85.7%

．
（4）如果要比較準(zhǔn)確地得到該直流電動機(jī)的效率可采取的方法是：

多次測量求平均值

．
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)可得到直流電動機(jī)的效率總是：

＜

1．（選填“＜”、或“＞”、或“=”）
（6）如果有一臺電動機(jī)的效率是85%，請分析它的能量轉(zhuǎn)換情況：

電能的85%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、15%轉(zhuǎn)換為內(nèi)能等其它形式的能

．

Answer 1

分析：電動機(jī)效率η等于有用功與總功的比值，有用功為克服物體重力做的功，電動機(jī)的電功是總功．要測量有用功，可使重物勻速上升，測量高度，即可求得電動機(jī)克服重力做功；要測量總功，必須測量電動機(jī)兩端的電壓和通過它的電流．根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和要求選擇器材，確定直流電動機(jī)的效率的表達(dá)式．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．
（2）電動機(jī)效率η=

W有

W總

=

Fh

UIt

，實(shí)驗(yàn)過程中需要測量：物體上升的高度h、電動機(jī)兩端電壓U、通過電動機(jī)的電流I、電動機(jī)工作時間t．
（3）電動機(jī)的效率η=

P出

P入

=

0.18W

0.21W

≈85.7%．
（4）多次測量求平均值可以比較準(zhǔn)確地得到該直流電動機(jī)的效率．
（5）電動機(jī)消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能小于電動機(jī)消耗的總能量，電動機(jī)的效率小于1．
（6）電動機(jī)的效率是85%，則電動機(jī)消耗電能的85%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、15%轉(zhuǎn)換為內(nèi)能等其它形式的能．
故答案為：（1）電路圖如圖所示（2）h；I；U；t；（3）85.7%；（4）多次測量求平均值；（5）＜；（6）電能的85%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、15%轉(zhuǎn)換為內(nèi)能等其它形式的能．

點(diǎn)評：此題理解并掌握電動機(jī)效率η的意義，再從原理出發(fā)，設(shè)計測量的電路，選擇所需要的器材．