Question

20．圖中電源電動(dòng)勢(shì)E=9V，內(nèi)電阻r=0.4Ω．將一盞額定電壓為8V，額定功率為12W的燈泡與一只線圈電阻為0.5Ω的直流電動(dòng)機(jī)并聯(lián)后和電源相連，燈泡剛好正常發(fā)光．則
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• A． 電路的路端電壓為8V
• B． 電路消耗的總功率為22.5W
• C． 電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為8W
• D． 電動(dòng)機(jī)的效率為88.9%

Answer 1

分析 （1）由題意可知電路中的路端電壓，則由閉合電路歐姆定律可求得電路中的電流，由P=UI可求得電源提供的能量；
（2）電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P=UI_機(jī)；
（3）電動(dòng)機(jī)線圈的熱功率P_機(jī)=I_機(jī)²R_機(jī)；
（4）由η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{{\;}_{入}}}$×100%可求得電動(dòng)機(jī)的效率．

解答 解：A、由題意燈泡剛好正常發(fā)光可知，電路的路端電壓U=8V，故A正確；
B、則內(nèi)電壓為：U_內(nèi)=E-U=9-8V=1；
電路中電流為：I=$\frac{{U}_{內(nèi)}}{r}$=$\frac{1}{0.4}$=2.5A
電源的總功率為：P=EI=9×2.5=22.5W，故B正確；
C、燈泡中的電流為：I_燈=$\frac{P}{U}$=$\frac{12}{8}$=1.5A
并聯(lián)電路的規(guī)律可知，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流I_機(jī)=I-I_燈=2.5A-1.5A=1A，電動(dòng)機(jī)線圈的熱功率為：P_機(jī)=I_機(jī)²R_機(jī)=2.5²×0.5=3.125J，故C錯(cuò)誤；
D、電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P=UI_機(jī)=8×1=8J；動(dòng)機(jī)的效率為：η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{{\;}_{入}}}$×100%=$\frac{8-3.125}{8}$×100%=61%，故D錯(cuò)誤．
故選：AB

點(diǎn)評(píng) 本題考查電路中電功及電熱的區(qū)別，要注意焦耳定律及電功公式在非純電阻電路中均可使用，但焦耳定律只能求產(chǎn)生的熱量．