Question

11．在如圖所示的電路中，電源電壓恒定為12V，電動機內部線圈的電阻為2Ω，當閉合開關S，且滑動變阻器接入電路的阻值為10Ω時，電壓表的示數為10V，此時電動機剛好正常工作，則通過電動機的電流0.2A，電動機在正常工狀態下通電5min，電流通過電動機內部線圈產生的熱量是24J．

Answer 1

分析 由電路圖可知，滑動變阻器R與電動機M串聯，電壓表測電動機M兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
當滑動變阻器的阻值為10Ω時，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據串聯電路中的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，根據Q=I²Rt求出通電5min電流通過電動機內部線圈產生的熱量．

解答 解：
由電路圖可知，滑動變阻器R與電動機M串聯，電壓表測電動機M兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
當滑動變阻器的阻值為10Ω時，
串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以滑動變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_M=12V-10V=2V，
串聯電路中各處的電流相等，所以電路中的電流：
I=I_M=I_R=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A，
通電5min電流通過電動機內部線圈產生的熱量：
Q_M=I²R_Mt=（0.2A）²×2Ω×60s×5=24J．
故答案為：0.2；24．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、焦耳定律公式的應用，要注意電動機是非純電阻用電器，消耗的電能一部分轉化為內能，大部分轉化為機械能輸出．