Question

18．取一個(gè)玩具電動(dòng)機(jī)，其內(nèi)阻R=1.0Ω，額定電壓為2.0V，把它接在如圖所示的電路中：
（1）先夾住電動(dòng)機(jī)軸，閉合電鍵，電機(jī)不轉(zhuǎn)．調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為0.5V，記下電流表的示數(shù)，求小電機(jī)消耗的電功率；
（2）再松開(kāi)夾子，使小電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為2.0V時(shí)，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A，求小電機(jī)消耗的電功率和熱功率．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)視為純電阻電路，由歐姆定律和功率公式可求得電功率；
（2）當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，總功率P=UI，而熱功率只能根據(jù)P_Q=I²R來(lái)求．

解答 解：（1）電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)電機(jī)相當(dāng)于純電阻，消耗的電功率為電熱功率，流過(guò)電機(jī)的電流為：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{0.5}{1}$=0.5A；
電機(jī)的電功率或熱功率為：
P=IU=I²R=0.25×1=0.25W．
（2）當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電熱和電功不再相等，電機(jī)的電功率為：
P_w=IU=2.0×0.4=0.8W．
電機(jī)電阻的熱功率為：
P_Q=I²R=0.16×1=0.16W；
答：（1）先夾住電動(dòng)機(jī)軸，閉合電鍵，電機(jī)不轉(zhuǎn)．調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為0.5V，記下電流表的示數(shù)，小電機(jī)消耗的電功率為0.25W；
（2）再松開(kāi)夾子，使小電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為2.0V時(shí)，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A，小電機(jī)消耗的電功率為0.8W；熱功率為0.16W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查功率公式的應(yīng)用，要注意明確對(duì)于非純電阻電路，歐姆定律不再適用，應(yīng)正確選擇功率公式進(jìn)行分析求解．