问题
问答题
某实验小组为研究玩具电动机的工作过程，准备用以下器材来设计实验，尽可能精确地测量电动机工作时两端电压U和流过内部线圈的电流强度I，并描绘出U-I图线如图2，要求包括（0，0）这组数据．实验器材如下：
待测电动机M（额定电流0.6A，额定电压4.5V），
电流表A1（量程3.0A，内阻约为40Ω），
电流表A2（量程1.0A，内阻约为50Ω），
电压表V（量程4.5V，内阻约为5kΩ），
滑动变阻器R（最大阻值为100Ω），
电源E（电动势为6V，内阻不计），
开关S，导线若干．
（1）请你选择适当的器材，在如图1所示的虚线框中画出符合题意的测量电路图，并把仪器或元件的位置．
（2）下表为某同学的探测记录，试根据表格中数据在坐标纸上描点后作出电动机两端电
压U随电流I的变化图线．
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 电压U/V | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 | 4.50 |
| 电流I/A | 0 | 0.18 | 0.40 | 0.61 | 0.80 | 0.64 | 0.75 | 0.84 | 0.90 | 0.93 |
| 电动机状态 | 不转动 | 转动 | ||||||||
（4）比较第5、6组数据，试说明为什么电动机两端电压U变大了而通过它的电流反而减小了？______．
答案
（1）实验要求图象过（0，0）点，即电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法；电动机内阻较小，远小于电压表内阻5kΩ，因此电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．
（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后根据描出的点作出图象，图象如图所示．
（3）电动机不转时是纯电阻电路，由图象可知，电动机内阻r=
=U I
=2.5Ω．2V 0.8A
（4）比较第5、6组数据可知，当电压为2.00V和2.50V时电动机的输入功率相同，都是1.60W，
但是电压为2.00V时电动机不转，电能全部转化为内能，而电压为2.50V时电动机转动，有电能转化为机械能，
转化为内能的量变少，由P热=I2R可知电流会减小．
故答案为：（1）电路如图所示；（2）图象如图所示；（3）2.5；（4）电动机消耗的电能转化为内能的部分减少．