Question

（10分）某研究性学习小组用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
（1）根据电路图完成实物图的连线；

（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5
电动机的电流I/A	0.2	0.4	0.6	0.8	2.5
所提重物的重力Mg/N	0.8	2.0	4.0	6.0	6.5
重物上升时间t/s	1.40	1.65	2.10	2.70	∞

计算电动机效率的表达式为η=______________（用题中符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为________%（保留两位有效数字）。
（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。

Answer 1

（1）如图

（2），74
（3）0，2.4

试题分析：（1）根据原理图连接实物图的要领，可以按着电流流向逐次连接（2）电动机的有用功克服重力做功，因此有用功率为克服重力做功的功率mgv，效率为，带入前4次实验中的数据可知电动机工作效率的平均值为74%（3）在第5次实验中，电动机的总功率为UI=6×2.5W=15W，已经超过额定功率，因此可知电动机不转动，此时的电动机可看纯电阻电路，由U=Ir可知内阻为2.4Ω
点评：本题难度较小，明确非纯电阻电路欧姆定律不在适用，利用能量守恒的观点分析本题