Question

6．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E=30V，內(nèi)阻為r=1Ω，電燈上標(biāo)有“6V，12W”字樣，直流電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈電阻R=2Ω．若電燈恰能正常發(fā)光，則（　　）

• A． 通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為0.5A
• B． 電動(dòng)機(jī)兩端電壓為20V
• C． 電動(dòng)機(jī)的輸出功率36W
• D． 電路在1分鐘產(chǎn)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(lián)電路特點(diǎn)可以求出通過(guò)電機(jī)的電流；由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電動(dòng)機(jī)電壓，由P=UI求出電動(dòng)機(jī)輸入功率，由P=I²R求出電動(dòng)機(jī)熱功率，電動(dòng)機(jī)輸入功率與熱功率之差是電動(dòng)機(jī)的輸出功率；根據(jù)焦耳定律求出1分鐘產(chǎn)生的熱量

解答 解：A、燈泡正常發(fā)光，電路電流$I=\frac{P}{U}=\frac{12}{6}A=2A$，因?yàn)闊襞莺碗妱?dòng)機(jī)串聯(lián)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為2A，故A錯(cuò)誤；
B、電動(dòng)機(jī)兩端的電壓${U}_{M}^{\;}=E-{U}_{燈}^{\;}-Ir=30-6-2×1=22V$，故B錯(cuò)誤；
C、電動(dòng)機(jī)消耗的電功率${P}_{電}^{\;}=UI=22×2=44W$，電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈發(fā)熱功率${P}_{熱}^{\;}={I}_{\;}^{2}R={2}_{\;}^{2}×2=8W$，電動(dòng)機(jī)的輸出功率${P}_{機(jī)}^{\;}=44-8=36W$，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(chǎn)生的熱量$Q={I}_{\;}^{2}（R+{R}_{燈}^{\;}+r）t={2}_{\;}^{2}×（2+3+1）×60=1440J$，故D錯(cuò)誤；
故選：C

點(diǎn)評(píng) 電動(dòng)機(jī)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．