Question

要測定一臺直流電動機的效率．給你電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、砝碼盤（已知質量）砝碼若干、停表、刻度尺、細繩一根、導線若干．
（1）請你在答題紙相應的空白處畫出實驗電路圖．
（2）本實驗要測定的物理量是F及

h

、

U

、

I

、

t

、．
（3）如果某同學根據測得的數據計算出P出=0.18w； P入=0.21w．則大體可計算出該直流電動機的效率η=

85.7%

．
（4）如果要比較準確地得到該直流電動機的效率可采取的方法是：

多次測量求平均值

．
（5）根據實驗可得到直流電動機的效率總是：

＜

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

電能的85%轉化為機械能、15%轉換為內能等其它形式的能

．

Answer 1

分析：電動機效率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，即可求得電動機克服重力做功；要測量總功，必須測量電動機兩端的電壓和通過它的電流．根據實驗的原理和要求選擇器材，確定直流電動機的效率的表達式．

解答：解：（1）實驗電路圖如圖所示．
（2）電動機效率η=

W有

W總

=

Fh

UIt

，實驗過程中需要測量：物體上升的高度h、電動機兩端電壓U、通過電動機的電流I、電動機工作時間t．
（3）電動機的效率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確地得到該直流電動機的效率．
（5）電動機消耗的電能一部分轉化為機械能，一部分轉化為內能，機械能小于電動機消耗的總能量，電動機的效率小于1．
（6）電動機的效率是85%，則電動機消耗電能的85%轉化為機械能、15%轉換為內能等其它形式的能．
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%轉化為機械能、15%轉換為內能等其它形式的能．

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