Question

5．如圖所示，當開關閉合時，電路中的電流為1A，電壓表V的示數是10V，定值電阻R的阻值為4Ω，電動機M的線圈電阻為1Ω，下列說法正確的是（　　）

• A． 電壓表V₁的示數為4V
• B． 通電1min電動機上產生的機械能是300J
• C． 通電1min電流通過電動機產生的熱量是600J
• D． 電路消耗的總功率是5W

Answer 1

分析 由圖知，電阻與電動機串聯，V測量電源電壓，V₁測量電動機兩端的電壓；
A、根據U=IR計算出電阻R兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點便可計算出電動機兩端的電壓；
BC、根據W=UIt計算出電動機消耗的電能，根據Q=I²Rt計算出電動機線圈消耗的電能，二者之差便是機械能；
D、根據P=UI計算出電路消耗的總功率．

解答 由圖知，電阻與電動機串聯，V測量電源電壓，V₁測量電動機兩端的電壓；
A、由I=$\frac{U}{R}$得，電阻兩端的電壓U_R=IR=1A×4Ω=4V，所以電動機兩端的電壓：U_M=U-U_R=10V-4V=6V，A錯誤；
BC、通電1min電動機消耗的電能：W=U_MIt=6V×1A×60s=360J，線圈發熱產生的熱量：Q=I²Rt=（1A）²×1Ω×60s=60J，電動機上產生的機械能：W_機械=W-Q=360J-60J=300J，B正確，C錯誤；
D、電路效果的總功率：P_總=UI=10V×1A=10W，D錯誤．
故選B．

點評 本題是有關電動機的相關計算題目，電動機在工作時將電能轉化為機械能和內能，電動機的總功率需根據P總=UI計算，發熱功率需根據P熱=I2R計算，二者之差才是電動機的機械功率．解決此題還要掌握串聯電路的電流、電壓規律，在計算功或者功率時，要注意各物理量的對應．