Question

如圖是一個玩具汽車上的控制電路，小明對其進行測量和研究發現：電動機的線圈電阻為1Ω，保護電阻R為4Ω，當閉合開關S后，兩電壓表的示數分別為6V和2V，則電（　　）

A．電路中的電流為4A，電源電壓為6V

B．電動機的功率為16W，它兩端的電壓為4V

C．1分鐘在電阻R上產生熱量60J，電動機消耗電能120J

D．電動機工作時將機械能轉化為電能，若將電阻R換成滑動變阻器，可調節電動機的轉速

Answer 1

分析：從電路圖中可以看出，電動機與保護電阻串聯，電壓表V₁測量電源電壓；電壓表V₂測量保護電阻R兩端的電壓；
已知線圈電阻和保護電阻的大小，根據公式I=

U

R

可求電路電流；根據公式P=UI可求電動機的功率；根據公式Q=I²Rt可求1分鐘在電阻R上產生的熱量；根據公式W=UIt可求電動機消耗的電能；電動機工作時把電能轉化成機械能；將電阻R換成滑動變阻器，可以調節電路中電流的大小，從而起到調節電動機轉速的目的．

解答：解：電路中的電流為I=

UR

R

=

2V

4Ω

=0.5A；電源電壓為6V；
電動機的功率為P=U_MI=（6V-2V）×0.5A=2W；它兩端的電壓為4V；
1分鐘在電阻R上產生的熱量Q=I²Rt=（0.5A）²×4Ω×60s=60J；電動機消耗電能W=U_MIt=4V×0.5A×60s=120J；
電動機工作時把電能轉化成機械能；將電阻R換成滑動變阻器，可以調節電路中電流的大小，從而起到調節電動機轉速的目的．
故選C．

點評：本題考查電壓、電流、功率、熱量、電能等的計算，以及能量的轉化等，考查知識點較多，主要考查學生對知識的靈活運用能力，本題不是純電阻電路，解題時有的公式不能使用，這是最容易出錯的地方．