Question

汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，其原因可用圖示電路解釋．在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數為10A，電動機啟動時電流表讀數為58A，若電源電動勢為12.5V，內阻為0.05Ω，電流表內阻不計，則：
（1）電動機啟動時車燈的電功率為多少？
（2）因電動機啟動，車燈的電功率降低了多少？

Answer 1

分析：電機不啟動時電源電壓直接加在燈泡兩端，由閉合電路歐姆定律可求得通過燈泡的電流，由功率公式可求得燈泡消耗的功率；
而當電機啟動時，電動機與燈泡并連接在電源兩端，此時燈泡兩端的電壓仍等于路端電壓，由功率公式可求得車燈消耗的功率；則可求得車燈的電功率降低值．

解答：解：（1）電動機不啟動時，燈泡的電壓為電源路端電壓，設為U_L，電動機啟動后燈泡電壓仍為路端電壓，設為U_L′．
由歐姆定律得 I=

E

R+r

求得車燈的電阻R=1.2Ω，
燈泡消耗功率為P_L=EI-I² r=120W；
（2）電動機啟動后，路端電壓U_L′=E-I′r=9.6V，燈泡消耗電功率為P_L′=

U′L

R

=

9．62

1.2

W=76.8W．
所以燈泡功率降低了△P=120W-76.8W=43.2W；
答：
（1）電動機啟動時車燈的電功率為120W．
（2）因電動機啟動，車燈的電功率降低了43.2W．

點評：燈泡是純電阻電路，功率公式較多，要根據不同的條件，選擇不同的公式形式求解．本題要注意電路的結構，無論開關是否閉合，燈泡兩端的電壓都為路端電壓；同時要注意電動機為非純電阻用電器，不能適用歐姆定律，路端電壓可以由U=E-Ir求得．