Question

1．圖中電源電動勢E=12V，內電阻r=0.5Ω，將一盞額定電壓為8V，額定功率為16W的燈泡與一只線圈電阻為0.5Ω的直流電動機并聯后和電源相連，燈泡剛好正常發光，通電100min，問：
（1）電路中的總電流為多大？
（2）電流流過燈泡所做的功是多少？
（3）電動機線圈中產生的熱量是多少？

Answer 1

分析 （1）由題意可知電路中的路端電壓，則由閉合電路歐姆定律可求得電路中的電流；
（2）由W=Pt可求得電流對燈泡所做的功；
（3）由Q=I²Rt可求得電動機線圈產生的熱量．

解答 解：（1）由題意可知，電路的路端電壓U=8V，則內電壓為：
U_內=E-U=12V-8V=4V；
電路中電流為：I=$\frac{{U}_{內}}{r}=\frac{12-4}{0.5}$=8A；
（2）電流對燈絲做功為：W_燈=Pt=16×100×60J=9.6×10⁴J，
（3）燈泡中的電流為：I_燈=$\frac{P}{U}=\frac{16}{8}$=2A，
由并聯電路的規律可知，通過電動機的電流為：I_機=I-I_燈=8A-2A=6A，
電動機線圈產生的熱量為：Q_機=I_機²R_機t=6²×0.5×6000J=1.08×10⁵J．
答：（1）電路中的總電流為8A；
（2）電流流過燈泡所做的功是9.6×10⁴J；
（3）電動機線圈中產生的熱量是1.08×10⁵J．

點評 本題考查電路中電功及電熱的區別，要注意焦耳定律及電功公式在非純電阻電路中均可使用，但焦耳定律只能求產生的熱量．