Question

【題目】如圖，電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻為0.5歐，當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電流表讀數(shù)1安．當(dāng)S閉合時(shí)，電流表讀數(shù)3安．問(wèn)：
（1）電阻R為多大？
（2）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為多大？
（3）電動(dòng)機(jī)工作2分鐘，電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生了多少熱量？

Answer 1

【答案】
（1）解：從圖可知，當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電路中只有電阻R有電流通過(guò)，

∵電源電壓為：U=10V，IR=1A，

∴電阻R的阻值為：R= = =10Ω．

（2）解：當(dāng)S閉合時(shí)，電阻R和電動(dòng)機(jī)M并聯(lián)，

∵I=3A，IR=1A，

∴通過(guò)電動(dòng)機(jī)M的電流為：IM=I﹣IR=3A﹣1A=2A，

而U=10V，

∴電動(dòng)機(jī)M的總功率為：P=UIM=10V×2A=20W，

又∵RM=0.5Ω，

∴電動(dòng)機(jī)M的發(fā)熱功率為：P熱=IM2RM=（2A）2×0.5Ω=2W，

則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為：P機(jī)械=P﹣P熱=20W﹣2W=18W．

（3）解：∵t=2min=120s，

∴電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為：Q=P熱t=2W×120s=240J．

【解析】首先分析電路圖，從圖可知，電源電壓為10V，當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電路中只有電阻R，電流表測(cè)量的是通過(guò)電阻R的電流，即IR=1A．當(dāng)S閉合時(shí)，電阻R和電動(dòng)機(jī)M并聯(lián)，電流表測(cè)量的是干路中的總電流，即I=3A．（1）當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電路中只有電阻R，知道電阻R兩端的電壓和通過(guò)電阻R的電流，可利用公式R= 計(jì)算出電阻R的阻值．（2）當(dāng)S閉合時(shí)，電阻R和電動(dòng)機(jī)M并聯(lián)，知道干路中的總電流和通過(guò)電阻R的電流，利用并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)，從而可以計(jì)算出通過(guò)電動(dòng)機(jī)M的電流，又知道電源電壓，可利用公式P=UI計(jì)算出電動(dòng)機(jī)M的總功率，再利用公式P=I2R計(jì)算出電動(dòng)機(jī)M的發(fā)熱功率，兩者相減便可以計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率．（3）知道電動(dòng)機(jī)M的發(fā)熱功率，又知道工作時(shí)間，可利用公式Q=P熱t計(jì)算出電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解歐姆定律及其應(yīng)用(歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）)，還要掌握電功的計(jì)算(電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．