a17電學(xué)實(shí)驗(yàn)十七 測定直流電動(dòng)機(jī)的效率

電學(xué)實(shí)驗(yàn)十七 測定直流電動(dòng)機(jī)的效率［實(shí)驗(yàn)?zāi)康模轀y定在-定電壓下工作的直流電動(dòng)機(jī)的效率。［實(shí)驗(yàn)器材］直流電動(dòng)機(jī)（帶長軸，額定電壓3V）,電源，電壓表，電流表，滑動(dòng)變阻器，開關(guān)，盛砝碼小盤（質(zhì)量已知），停表，刻度尺，砝碼若干，細(xì)線一根，導(dǎo)線若干。［實(shí)驗(yàn)裝置］［實(shí)驗(yàn)原理］的效率實(shí)驗(yàn)裝置圖.RFJt在電動(dòng)機(jī)軸線上系一根細(xì)線，線的另一端吊一重物,通過轉(zhuǎn)軸直接提升重物做功測量電動(dòng)機(jī)［實(shí)驗(yàn)裝置］［實(shí)驗(yàn)原理］的效率實(shí)驗(yàn)裝置圖.RFJt在電動(dòng)機(jī)軸線上系一根細(xì)線，線的另一端吊一重物,通過轉(zhuǎn)軸直接提升重物做功測量電動(dòng)機(jī)的效率。直流電動(dòng)機(jī)的輸入功率P=UI（I是通過線圈的電流，U是輸入電壓），輸出功率P出二Wt或P=Fv（W是電動(dòng)機(jī)對外做的機(jī)械功，t是做功的時(shí)間，F(xiàn)是電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力，v是牽引物體的速度）。電動(dòng)機(jī)的輸入電功率為P，輸出機(jī)械功率P，則電動(dòng)機(jī)的效率為：入 出P耳二+x100%P入［實(shí)驗(yàn)步驟］按圖所示，將直流電流表,直流電壓表，電動(dòng)機(jī)，滑動(dòng)變阻器，電源，開關(guān)等連成電路.在電動(dòng)機(jī)軸上系一根細(xì)繩、繩的另一端吊一砝碼，并在細(xì)繩旁直立一刻度尺。3?合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使砝碼緩緩上升（可看作勻速），記錄砝碼上升某-高度h及所需t，同時(shí)記錄電流表讀數(shù)I和電壓表讀數(shù)U。4?改變砝碼的質(zhì)量（以能帶動(dòng)為宜），再重復(fù)兩次上述實(shí)驗(yàn)5?記錄數(shù)據(jù)及處理，代入耳=mghx100%，計(jì)算各次實(shí)驗(yàn)中直流電動(dòng)機(jī)的效率。UItTOC\o"1-5"\h\z6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 。【鞏固訓(xùn)練】測定電動(dòng)機(jī)的效率要用到以下主要器材。（1） 本實(shí)驗(yàn)要測定的物理量是砝碼勻速上升的，砝碼上升的高度h,砝碼的質(zhì)量m,電壓U,電流I,時(shí)間t， ;（2） 用刻度尺和停表是為了測量 ；（3） 使用滑動(dòng)變阻器是為了 ;（4）寫出計(jì)算電動(dòng)機(jī)效率的表示式n=_-將100%如圖所示是用來測電動(dòng)機(jī)輸出功率的傳統(tǒng)方法。在電動(dòng)機(jī)皮帶輪外套上一段摩擦帶，帶的一端通過橡皮筋固定在夭花板上，另一端串接一個(gè)測力計(jì)之后也掛在天花板上。電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)讀出測力計(jì)的示數(shù)為F（這時(shí)摩擦帶有-定正壓力壓緊在皮帶輪上）。當(dāng)電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（從右向左看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)），測力計(jì)示數(shù)將穩(wěn)定為F，則此時(shí)摩擦帶所受到的2

摩擦力f二F-F 。若在此同時(shí)用轉(zhuǎn)速表測得電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n,已知皮帶輪的半徑為r,21—由此可知電動(dòng)機(jī)的輸出功率P= 2兀r（F-F）21在測定電動(dòng)機(jī)效率的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)選擇了如圖器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中可以從電壓表、電流表上讀出電動(dòng)機(jī)兩端的電壓U和流過電動(dòng)機(jī)的電流I，用尺量出重物被提起的高度H，用秒表測出重物被提起的時(shí)間t,重物上升的過程認(rèn)為做勻速運(yùn)動(dòng),重物質(zhì)量為,m寫出此電動(dòng)機(jī)的工乍效率—罌%I00%—；在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中你認(rèn)為難以操作的是：— （只要寫出一點(diǎn)）.4（2011靜安區(qū)二模）某小組使用DIS做"測定電動(dòng)機(jī)效率"實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如下左圖.時(shí)間凸時(shí)間凸（1） 用電流傳感器和電壓傳感器（圖中電流表和電壓表）測量的是電動(dòng)機(jī)—輸入 電流電壓值（填"輸入"或"輸出"）.（2） 右上圖是用位移傳感器測定重物勻速上升時(shí)的位移一時(shí)間圖線，同時(shí)電流傳感器和電壓傳感器的讀數(shù)基本不變，約為0.14A和3.3V,已知重物質(zhì)量m=50X10-3kg.則在2.4?2.8s時(shí)間段，重物克服重力做功的功率為__0.23 W;該電動(dòng)機(jī)的工作效率約為__82% 解：fl）電壓傳感器和電流傳感器測重的是電動(dòng)機(jī)的輸人電謊和輸入電壓.（2）根據(jù)囹線知b重物的速度＞重物克朋重力

0.4做功的功率P=mgv=0.EX0.425=^0.213W.電動(dòng)機(jī)的工作效奉門二U10.2133.3x0.14=46%.電動(dòng)機(jī)的工作效奉門二U10.2133.3x0.14=46%.壩嘗案為：＜1)輸入；(2)0.213(0.210—0.225)；46%(45.5K--4S.7%)15（2011寶山二模）.（6分）某學(xué)生小組使用DIS做“測定電動(dòng)機(jī)效率，實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如左圖。（1）用電流傳感器和電壓傳感器（圖中電流表和電壓表）測量的是電動(dòng) 電流電壓值（填“輸入”或“輸出”）（2） 右圖是用位移傳感器測定重物勻速上升時(shí)的位一一時(shí)間圖線，同時(shí)電流傳感器和電壓傳感器

的讀數(shù)基本不變，約為0.14A和3.3V，已知重物質(zhì)量m二50x10-3kg。則在2.4?2.8s