Question

16．如圖所示，A為電解槽，M為電動機，N為電爐子，恒定電壓U=12V，電解槽內阻r_A=2Ω，當K₁閉合，K₂、K₃斷開時，示數為6A；當K₂閉合，K₁、K₃斷開時，示數為5A，且電動機輸出功率為35W；當K₃閉合，K1k₂斷開時，示數為4A．求：
（1）電爐子的電阻及發熱功率；
（2）電動機的內阻；
（3）在電解槽工作時，電能轉化為化學能的功率為多少．

Answer 1

分析 （1）電爐子為純電阻，根據歐姆定律及發熱功率公式即可求解；
（2）電動機為非純電阻，由能量守恒定律即可求解；
（3）化學能的功率等于總功率減去內阻消耗的功率．

解答 解：（1）當只有電爐子接入時； 因電爐子為純電阻，由歐姆定律：${r}_{\;}=\frac{U}{{I}_{1}}=2Ω$
其發熱功率為：P_R=UI₁=12×6 W=72W．
（2）電動機為非純電阻，由能量守恒定律得：UI₂=I₂²•r_M+P_輸出
代入數據解得：r_M=1Ω
（3）電解槽工作時，由能量守恒定律得：P_化=UI₃-I₃²•r_A
代入數據解得：P_化=（12×4-4²×2）W=16W．
答：（1）電爐子的電阻為2Ω，發熱功率為72W；
（2）電動機的內阻是1Ω；
（3）在電解槽工作時，電能轉化為化學能的功率為16W．

點評 對于電動機電路，要正確區分是純電阻電路還是非純電阻電路：當電動機正常工作時，是非純電阻電路；當電動機被卡住不轉時，是純電阻電路．