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市场上有一种在蚊帐内使用的小型直流电动机电风扇.某物理研究型学习小组想测定电风扇正常运行时的机械功率,于是找到了一台这样的电风扇并从铭牌上读出了额定电压U,但其它字迹不

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市场上有一种在蚊帐内使用的小型直流电动机电风扇.某物理研究型学习小组想测定电风扇正常运行时的机械功率,于是找到了一台这样的电风扇并从铭牌上读出了额定电压U,但其它字迹不清楚.该小组成员取出电池,并从电风扇连接电池的正、负两极各接出一条引线.提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器、备用电池若干节、电键、若干导线、固定电池的电池盒.

(1)测量时,选择的电路图比较合理的是______图(选填“甲”或“乙”).
(2)该小组进行了如下的实验步骤:
(A)按事先设计的电路连接各元件,并将变阻器的滑动片移动到最左端;
(B)合上开关,将滑动片从最左端开始缓慢向右移动,使电压表和电流表都有明显的示数,但电风扇并未转动,读出此时电压表和电流表的读数分别为U0、I0
(C)移动滑动变阻器的滑动片,当电压表的读数达到U时,观察电风扇是否正常工作,若正常工作,记下此时电压表的读数U和电流表的读数I.
(D)用测得的物理量表示电动机M正常运转时输出的机械功率P输出=
IU-I2
U0
I0
IU-I2
U0
I0

(3)该小组同学找了甲、乙两个不同规格的电风扇继续进行测量,用伏安法分别测出甲、乙两个电风扇的伏安特性曲线如图丙所示.若他们将甲、乙两个电风扇串联接在6V的恒压电源两端,则甲的实际功率为______W,乙的实际功率为______W.(要求保留作图求解的痕迹)
▼优质解答
答案和解析
(1)设计实验时要求直流电动机电风扇的电压变化范围较大,所以要使用分压式接法,故甲图比较合理;
(2)输出的机械功率P=UI-I2r=IU-I2
U0
I0

(4)串联电路电流相等,两风扇的电压之和等于6V,根据图象可知,当电流为0.7A时,甲的电压为2V,乙的电压为4V,正好满足,
作出经过0.7A、平行于U轴的直线,描出两个工作点,
则有:此时甲的功率为P=2×0.7W=1.4W,乙的功率为P=4×0.7W=2.8W
故答案为:(1)甲;(2)IU-I2
U0
I0
.(3)1.4,2.8
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