Question

6．如圖所示，電源電動勢為E=30V，內阻為r=1Ω，電燈上標有“6V，12W”字樣，直流電動機線圈電阻R=2Ω．若電燈恰能正常發光，則（　�。�

• A． 通過電動機的電流為0.5A
• B． 電動機兩端電壓為20V
• C． 電動機的輸出功率36W
• D． 電路在1分鐘產生的熱量為60J

Answer 1

分析 由燈泡銘牌可知，燈泡額定電壓是3V，額定功率是3W，由電功率公式的變形公式可以求出燈泡額定電流，由串聯電路特點可以求出通過電機的電流；由串聯電路特點求出電動機電壓，由P=UI求出電動機輸入功率，由P=I²R求出電動機熱功率，電動機輸入功率與熱功率之差是電動機的輸出功率；根據焦耳定律求出1分鐘產生的熱量

解答 解：A、燈泡正常發光，電路電流$I=\frac{P}{U}=\frac{12}{6}A=2A$，因為燈泡和電動機串聯，通過電動機的電流為2A，故A錯誤；
B、電動機兩端的電壓${U}_{M}^{\;}=E-{U}_{燈}^{\;}-Ir=30-6-2×1=22V$，故B錯誤；
C、電動機消耗的電功率${P}_{電}^{\;}=UI=22×2=44W$，電動機線圈發熱功率${P}_{熱}^{\;}={I}_{\;}^{2}R={2}_{\;}^{2}×2=8W$，電動機的輸出功率${P}_{機}^{\;}=44-8=36W$，故C正確；
D、燈泡電阻${R}_{燈}^{\;}=\frac{{U}_{\;}^{2}}{P}=\frac{{6}_{\;}^{2}}{12}=3Ω$，電路在1分鐘產生的熱量$Q={I}_{\;}^{2}（R+{R}_{燈}^{\;}+r）t={2}_{\;}^{2}×（2+3+1）×60=1440J$，故D錯誤；
故選：C

點評 電動機是非純電阻電路，輸出功率等于輸入功率與熱功率之差；要注意功率公式的適用條件．