a17电学实验十七 测定直流电动机的效率

电学实验十七 测定直流电动机的效率［实验目的］测定在-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3V）,电源，电压表，电流表，滑动变阻器，开关，盛砝码小盘（质量已知），停表，刻度尺，砝码若干，细线一根，导线若干。［实验装置］［实验原理］的效率实验装置图.RFJt在电动机轴线上系一根细线，线的另一端吊一重物,通过转轴直接提升重物做功测量电动机［实验装置］［实验原理］的效率实验装置图.RFJt在电动机轴线上系一根细线，线的另一端吊一重物,通过转轴直接提升重物做功测量电动机的效率。直流电动机的输入功率P=UI（I是通过线圈的电流，U是输入电压），输出功率P出二Wt或P=Fv（W是电动机对外做的机械功，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）。电动机的输入电功率为P，输出机械功率P，则电动机的效率为：入 出P耳二+x100%P入［实验步骤］按图所示，将直流电流表,直流电压表，电动机，滑动变阻器，电源，开关等连成电路.在电动机轴上系一根细绳、绳的另一端吊一砝码，并在细绳旁直立一刻度尺。3•合上开关，调节滑动变阻器，使砝码缓缓上升（可看作匀速），记录砝码上升某-高度h及所需t，同时记录电流表读数I和电压表读数U。4•改变砝码的质量（以能带动为宜），再重复两次上述实验5•记录数据及处理，代入耳=mghx100%，计算各次实验中直流电动机的效率。UItTOC\o"1-5"\h\z6.实验结论 。【巩固训练】测定电动机的效率要用到以下主要器材。（1） 本实验要测定的物理量是砝码匀速上升的，砝码上升的高度h,砝码的质量m,电压U,电流I,时间t， ;（2） 用刻度尺和停表是为了测量 ；（3） 使用滑动变阻器是为了 ;（4）写出计算电动机效率的表示式n=_-將100%如图所示是用来测电动机输出功率的传统方法。在电动机皮带轮外套上一段摩擦带，带的一端通过橡皮筋固定在夭花板上，另一端串接一个测力计之后也挂在天花板上。电动机不转动时读出测力计的示数为F（这时摩擦带有-定正压力压紧在皮带轮上）。当电动机匀速转动时（从右向左看逆时针转动），测力计示数将稳定为F，则此时摩擦带所受到的2

摩擦力f二F-F 。若在此同时用转速表测得电动机的转速为n,已知皮带轮的半径为r,21—由此可知电动机的输出功率P= 2兀r（F-F）21在测定电动机效率的实验中，某同学选择了如图器材进行实验，实验中可以从电压表、电流表上读出电动机两端的电压U和流过电动机的电流I，用尺量出重物被提起的高度H，用秒表测出重物被提起的时间t,重物上升的过程认为做匀速运动,重物质量为,m写出此电动机的工乍效率—罂%I00%—；在这个实验中你认为难以操作的是：— （只要写出一点）.4（2011静安区二模）某小组使用DIS做"测定电动机效率"实验，实验装置如下左图.时间凸时间凸（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—输入 电流电压值（填"输入"或"输出"）.（2） 右上图是用位移传感器测定重物匀速上升时的位移一时间图线，同时电流传感器和电压传感器的读数基本不变，约为0.14A和3.3V,已知重物质量m=50X10-3kg.则在2.4〜2.8s时间段，重物克服重力做功的功率为__0.23 W;该电动机的工作效率约为__82% 解：fl）电压传感器和电流传感器测重的是电动机的输人电谎和输入电压.（2）根据囹线知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.电动机的工作效奉门二U10.2133.3x0.14=46%.电动机的工作效奉门二U10.2133.3x0.14=46%.坝嘗案为：＜1)输入；(2)0.213(0.210—0.225)；46%(45.5K--4S.7%)15（2011宝山二模）.（6分）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 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一一时间图线，同时电流传感器和电压传感器

的读数基本不变，约为0.14A和3.3V，已知重物质量m二50x10-3kg。则在2.4〜2.8s