综合题6.0分
物理

某同学设计实验研究直流玩具电动机的机械效率.实验装置如图所示,木块左端连接纸带,放在水平桌面上,右端通过不可伸长的细绳系在电动机的转轴上.

9.电动机和电流表串联接在电压为U的恒压直流电源上,接通电源,使电动机开始转动,打点计时器在纸带上打出一系列连续的点,如图所示.当木块运动速度稳定时,电流的读数为I.

由图中纸带的数据可以算出木块匀速时的速度v=________m/s(保留两位有效数字).

10.撤去电动机,在细绳右端挂上砝码盘,在砝码盘上放适量的砝码,释放砝码盘,轻推木块,使打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点,记下此时砝码盘和砝码的总质量为m,当地重力加速度为g.则电动机输出的机械功率为_____________(用题目所给出的物理量的字母表示,下同)

11.电动机的机械效率为_________________.

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)v=1.2m/s;

解析

(1)因为直流电压的频率是50赫兹,所以每两个点之间的时间是0.02s,所以匀速时的速度V=0.024/0.02=1.2m/s

考查方向

利用打点计时器结合运动学和机械功率的综合实验题。

解题思路

先要知道直流电压的频率从而才能确定每两点之间的时间,再根据纸带上的数据求出平均速度,然后运用机械功率的等效替代法得出电动机的机械效率。

易错点

第一问中的保留两位有效数字没注意或者理解为保留两位小数了。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

(2)mgv

解析

(2)因为P=FV   F=mg  v为木块匀速时的速度,所以电动机的输出功率P1=mgv

考查方向

利用打点计时器结合运动学和机械功率的综合实验题。

解题思路

先要知道直流电压的频率从而才能确定每两点之间的时间,再根据纸带上的数据求出平均速度,然后运用机械功率的等效替代法得出电动机的机械效率。

易错点

第一问中的保留两位有效数字没注意或者理解为保留两位小数了。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

(3) 

解析

(3)因为电动机的总功率P=UI,所以机械效率为P1/P.也就是

考查方向

利用打点计时器结合运动学和机械功率的综合实验题。

解题思路

先要知道直流电压的频率从而才能确定每两点之间的时间,再根据纸带上的数据求出平均速度,然后运用机械功率的等效替代法得出电动机的机械效率。

易错点

第一问中的保留两位有效数字没注意或者理解为保留两位小数了。