Question

7．物理實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)微型電動(dòng)機(jī)，銘牌上標(biāo)有“12V 3W”的字樣．興趣小組的同學(xué)想讓這個(gè)電動(dòng)機(jī)正常工作，但手邊卻只有一個(gè)電壓恒為18V的電源，于是他們找來(lái)一個(gè)阻值合適的電阻R與之串聯(lián)后接入電路（如圖所示），使小電動(dòng)機(jī)剛好正常工作．
求：（1）小電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電阻R所分擔(dān)的電壓；
（2）小電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電阻R的電流；
（3）電阻R的阻值為多少．

Answer 1

分析 （1）小電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電阻R所分擔(dān)的電壓；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流即為通過(guò)電阻R的電流；
（3）根據(jù)歐姆定律求出電阻R的阻值．

解答 解：（1）小電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電壓U_M=12V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電阻R所分擔(dān)的電壓：
U_R=U-U_M=18V-12V=6V；
（2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由P=UI可得，通過(guò)電阻R的電流：
I_R=I_M=$\frac{{P}_{M}}{{U}_{M}}$=$\frac{3W}{12V}$=0.25A；
（3）由I=$\frac{U}{R}$可得，電阻R的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{0.25A}$=24Ω．
答：（1）小電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電阻R所分擔(dān)的電壓為6V；
（2）小電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電阻R的電流為0.25A；
（3）電阻R的阻值為24Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活運(yùn)用，要注意電動(dòng)機(jī)是非純電阻用電器，歐姆定律不適用．