Question

為調(diào)整直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，往往串聯(lián)一個(gè)可變電阻器，在圖電路中，M為小型直流電動(dòng)機(jī)，上面標(biāo)有“12V、24W”字樣，電源電壓為20伏特，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，
（1）可變電阻的阻值是多少？
（2）電源供電的總功率和可變電阻上消耗的功率各是多少？

Answer 1

分析：由電路圖可知，電動(dòng)機(jī)和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．
（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出可變電阻的阻值；
（2）根據(jù)P=UI分別求出電源供電的總功率和可變電阻上消耗的功率．

解答：解：由電路圖可知，電動(dòng)機(jī)和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．
（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電壓為12V，功率為24W，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)P=UI可得，電路中的電流：
I=

PM

UM

=

24W

12V

=2A，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_M=20V-12V=8V，
根據(jù)歐姆定律可得，可變電阻的阻值：
R=

UR

I

=

8V

2A

=4Ω；
（2）電源供電的總功率：
P=UI=20V×2A=40W，
可變電阻上消耗的功率：
P_R=U_RI=8V×2A=16W．
答：（1）可變電阻的阻值是4Ω；
（2）電源供電的總功率為40W，可變電阻上消耗的功率是16W．

點(diǎn)評：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，要注意電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的功率和額定功率相等．