Question

17．如圖所示，A為電解槽，OM為電動機，N為電爐子，恒定電壓U=12V，電解槽內阻r_A=2Ω，S₁閉合，S₂、S₃斷開時，電流表OA示數為6A，當S₂閉合，S₁、S₃斷開時，電流表OA示數為5A，且電動機輸出功率為35W；當S₃閉合，S₁、S₂斷開時，電流表OA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）電爐子工作時為純電阻，根據歐姆定律及發熱功率公式即可求解；
（2）電動機工作時為非純電阻，由能量守恒定律列式，即可求解電動機的內阻；
（3）化學能的功率等于總功率減去內阻消耗的功率，由能量守恒定律求解．

解答 解：（1）電爐子為純電阻元件，由歐姆定律得：R=$\frac{U}{{I}_{1}^{\;}}=\frac{12}{6}A$=2Ω
其發熱功率為：P=UI₁=12×6 W=72 W．
（2）電動機為非純電阻元件，由能量守恒定律得：UI₂=I₂² r_M+${P}_{輸出}^{\;}$
代入數據：$12×5={5}_{\;}^{2}{r}_{M}^{\;}+35$
解得：${r}_{M}^{\;}=1Ω$
（3）電解槽為非純電阻元件，由能量守恒定律得：
${{P}_{化}^{\;}=U{I}_{3}^{\;}-I}_{3}^{2}{r}_{A}^{\;}$
所以P_化=（12×4-4²×2）W=16 W．
答：（1）電爐子的電阻2Ω及發熱功率72W；
（2）電動機的內阻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．