测定在一定电压下工作的直流电动的效率

1、测定在一定电压下工作的直流电动机的效率（高二上教材P96）电动机的效率电动机输入电功率为P入，输出功率为P出，电动机的效率=P出/P入学生实验|测定直流电动机的效率实验目的测定在一定电压下工作的直流电动机的效率。实验器材直流电动机（带长轴，额定电压4.5V）、电源、电压表、滑动变阻器、开关、盛祛码小盘（质量已知）、停表、刻度尺、祛码若干、细绳一根、导线等。电动机的效率怎样测定?电动机是把电能转变为机械能的装置。在能量转换过程中有能量损失，这就涉及到电动机效率问题了。直流电动机的输入电功率P人=IU（I是通过线圈的电流，U是输入电压），输出机械功率P出=W/t,或P出=Fv（W是电动机对外做的机

2、械功，t是做功的时间，F是电动机产生的牵引力，v是牵引物体的速度）。由于能量总有损耗，直流电动机的效率，即输出功率与输入功率之比，总是小于100%下面请同学们自己设计一个测定直流电动机效率的实验，看看该电动机的效率有多大?.本实验给出的主要器材，如图 10-36所示。.讨论：本实验中应如何测定电动机的输出功率和输入功率？.写出计算电动机效率 n的表达式。Ph10000FVUI10000非纯电阻电路不能用i=u/r 只有转子卡住时才能这么算4.本实验要测定的物理量有哪些？5.在下面框中画出实验装置示意图，设计实验步骤。（注意：至少测量三次）在用直流电动机提升祛码来测其效率的实验中，要测定的物理量

3、有H、GU、I、t（用如下选项中的物理量符号表示）：计算电动机效率的表达式为（用每个量的字母表示）HGoUIt选项：1祛码上升的高度H;2细线的长度L;3祛码的重力G;4电动机的绕线电阻R;5电动机两端的电压U;6通过电动机的电流强度I;7拖升祛码所用的时间t;8电动机的转速n；9电动机的质量mi.本实验的器材有电动机、电源、电压表、滑动变阻器、开关、盛祛码的小盘、秒表、祛码、细线等，请在方框内画出实验电路图。.图为该实验的实物，用笔代替导线在实物图上连接。.图为直流电动机的示意图。当它接通不计内阻的直流电源后，从上而下看去，转子作顺时针方向转动。（1）电源的极性为（A）（A）A正B负（B）B

4、正A负（C）无法判断。（2）如果在电动机转动时，转子突然被卡住而停止转动，则电动机的输入电功率将（B）（A）保持不变；（B）增大；（Q减小；（D）等于零。实验步骤1、照图将直流安培计、直流伏特计、电动机、滑动变阻器、蓄电池、开关等连成电路。2、介绍电动机效率的计算方法。电动机从电源吸收的电功为UIt,提高重物所做的功为Gh,因此电动机的效率为HG。UIt3、从电动机转动后重物开始上升起计算时间t,到断开电源。重物停止上升计时止。同时在重物上升时，记录下安培计上的电流强度I换向器作用：不断的改变线圈中的电流方 向，使线圈能连续转动.电刷：是用于换向器或滑环上，作为导入导出 电流的滑动接触体。和伏

5、特计上的电压值U。4、用刻度尺量出重物上升的高度ho5、改变钩码质量（以能带动为宜），再重复两次上述步骤1-46、将3次实验数据及计算结果填入表实验次数重物质量m（千克）重物上升高度h（米）电动机两端电压U（伏）电动机工作时电流1（安）电动机工作时间t（秒）电动机的效率Y（%）123注意事项1）小盘上升的运动要匀速。2mgh小于IUtIRt。提出减小实验误差的方案或做法：在保持GH不变的情况下，多做几次实验测U、I、t,然后取平均值计算。L均帆工2013长沙一夜）在口定良沂电动机的效率”共垃0，用五下凹所示的电而UI亢TCP窕电QE为6V点定力窣为3H的包.充也切机的机收试室.】）整指电珞田U

6、戈齐牧司的连城1夯技中存挎电的机两端电区5|0为6U，生物每次为过二升的宫区h均为l.5m，所QJn遽生及川里结果切下去所示：大壮次讷123在第5次关怆中，电灯机的出功*?可仁H芸电动机城邑的电电为解：（1）如下图;（2）田,动机效至1的克运式为n=xioo%，前4次实验中田.劭机工作乃至的平均值为_1mghE声hM.ghmAgh4U1A.U1、JUIdUIA.11223344代入觞很，%=744电演电压U=4Y，电压表的市效J=3V，电页表的不敷I=0.1A，gW.10/s2.求：（1）电动机的船入功至F入.ZX（2）扣字座构豉里ti=01kg，在t=3s内匀速上升656.那么，这个自流电动

7、机的过帛是多少？册：1）电幻机的喻入功王为：Pk=UI=O.1X3W=0.3M.A（2）提升生物的功罕为电动机的输出功率:尸出二叫二竿% mgs则电动机的效率力;01x10 x065X100%=c：:700972%.式评：U.jxj裳区分好纯电第原件和非或电阻倏件的计宜区别，电动机为非纯电在偿件，且轻人功至只能月P=UI枭管，不能用P=如圉所示是利用D15训定电动机效京侪电告，清五房下列可题：1）在实蛉巾，通过电徒皈辔身居电为机所加电压为U，逢过电洋备感2训得王五电:她;的龟方为工，叫此时电为礼希，的至的表达贰为P广2）在实是中，由于电动机的转打佞质里方工时物住在t时日内匀连上升了h高度，此时

8、电动机输出物率的袤达式加4，中提广争，未词的为至为QJP出（3）田于电注1的绫固有电阻，料产生一定的热里，如果用物出功率P/P入-P葭平史广，里再的恭至先小，处有q：.-yf=）解：（1）电动机输久功率p入二uiA（2）物体迂讨前语度叩，物体句速运动由平衡条件得，生动机讨物体的技力F=mg,电动机拉力功率，即喻出历率P比=F”华；5I3）物体匀速上升时，克服全力的动率，即电动机提升物体的功本小于P土天人-热则、电茁者粢为：Ui：华；Z1.26XuNm7=Sh，171,通过出水管横截面的水柱长度为h$=7.94X10,1.26x10”，出水管处水的流谑为环1-XT。、：？.2皿/力t3600s,

9、、mVp=.1-Ih提水的盾里为皿=pw=l,口xI口玉g/Mx10jn3=i0*kg-Ih提水的重力为gjng=101kgxl(JN/k产100N，抽水机做的有用丈I为可力由;GH=1Q，x3m=3,6X1057?电动机做的总功为见=Pt=220口甲乂36UM=T.n乂1。叮*口-6-水票的抽水效窣为十里乂10口*=8*1。；9d舐.“总792x10?某学生小组使用DIS做测定电动机效率”实验，实验装置如左图。(1)用电流传感器和电压传感器(图中电流表和电压表)测量的是电动机电流电压值(填输入”或输出”)(2)右图是用位移传感器测定重物匀速上升时的位移一一时间图线，同时电流传感器和电压传感器

10、的读数基本不变，约为0.14A和3.3V,已知重物质量m50103kg。则在2.42.8s时间段，重物克服重力做功的功率为W;该电动机的工作效率约为答案(1)输入；(2)0.213(0.2100.225);46%(45.5%48.7%)解：(1)电压传感器和电流传感器迪里的是电动机的输入电端和输入电压.(2)根据图线知，一物的读度g二阴一事物克服里力做功的中率F=mq”Q,5X0,4250,2L3W，Pn11电劭机的工作效率口二五二五二打引（2口。”福商巨猿KU右“测定直流电动机的试率门的卖蛤巾，推但有R下实盛起材：亘流密动机,f帚快就*颔定电压*ET：-电庄亲,甩充表，岩动至用器、开美、褥髓

11、科的小盘否里己知）、停垂、厚誉砰，骷利毛千、不痈一根、关甲、导装善_（a以上实蚪骞树中哪理是杂柒的？嗓/若和;:干（b/为看成这个密聆许至要制核实畸器树？电源如剜度尺f位，三出直流电端机的效率的表达式；号X1QG-（d出实聆等测用的枷理岸白喟些T1L.电刖机效率0等干有用力与总口的比值，有用物为克膈物体市力勖的耳，眄动机的卑葡杲总功，身刎里有用耳，可使再物目深卜引，刑第高度即可束谆回动机克服重力做功;要冽里总功，必须测里电动机两喘附电E加重遢它的电流.根据笑脸的虞蹉和要未选择遂布，确定直史电动机的整章的走达式.解；（a电动机效率1等于苜用功与总功的比值，有书功为电动叽克丽物体重力做的功力=11

12、仙，电动机的电功是总功9尸二m3爰测里有用功，可使毒捌生速上升1,则里高度和物书的欣里，需要到点兄，因感送码的小盘和硅码的质里己却，不需姜弹笛堀和天平；要刎堂总功，必须提俱电源使电动机赢正常工祚，再副篁电司机的端的电压和通过它的电流，以五提升物体所用跑时间t，故以上实龄器材中弹匿称和天平是冬余的，还需更电源和驯度H.3）电动机时率rj的离送式为r=7粤工10口亦o/fU）对骐上式可知：事买骗要则量的软埋里有h,1、01t.某同学在学习直流电动机时，用直流电动机做了几次实骏，把它接入不同电压的电路中斯得菇舁如下；电幻机的电压电动机工作状志通过电动机的电流0-2V不转动0.4A2.0V正常工作1.

13、0A求：（1）电动机绕圈的电阻多大中（2）电动机被突然卡住时，电流多大？实际应用由发生这一情况首先应采取什么言施？当里动正富工作电觉转化为找帧能的就平易上，rr02K露：（1）电动机线圉电用为K二?二，二0.5口彳/U.4J答：电动机线圈电阻为。,5C.（2）突然卡住时电流工产&=舟印A；因4A比正常工作电流1A大很够，遇此情况应立即断开电遁.1r0.5L1告：突然卡住时电流为4且，遇此情况应立即断开电漉.电动机正常工作时，电动机两瑞电压和通过的电流分别为Uz=2.OVSL=1.0且设工作时间为t7n=帚且乂1口口界开乜FF已印新=7逊x100%丁总二空匕包K1口吐irnX 10 os之内小n”o.5mf=T5%.如瓦是小华两字制作的小小电动机”的其脸条舌段，要想侵纭困的转动方向与原.来的喟反，可采用调扭靠检或者调换电源的正负极的方法,在爱有报向曷的情况下，为便线圈能恃续蛀幼，在制作电动机时采取的办法是，将线圈两蚌与支架持触部分的绝堵窿刮去半圈，这样胃动机就可以利用线题像性持媛终动下去