Question

13．如圖是一個玩具汽車上的控制電路，對其進行測量和研究發(fā)現(xiàn)：電動機的線圈電阻為1歐，保護電阻R為4歐，當閉合開關(guān)S后，兩電壓表的示數(shù)分別為6伏和2伏，則（　�。�

• A． 電路中的電流為4安
• B． 電動機兩端的電壓為2伏
• C． 電動機的機械功率為3W
• D． 1分鐘在電阻R上產(chǎn)生熱量60焦

Answer 1

分析 由電路圖可知，電動機M和電阻R串聯(lián)，電壓表V₁測電源的電壓，電壓表V₂測R兩端的電壓．根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，利用串聯(lián)電路的電壓特點求出電動機兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出電動機消耗的電功率，根據(jù)P=I²R求出電動機線圈的熱功率，電動機的機械功率等于電動機消耗的電功率減去熱功率，利用Q=I²Rt求出1分鐘在電阻R上產(chǎn)生熱量．

解答 解：由電路圖可知，電動機M和電阻R串聯(lián)，電壓表V₁測電源的電壓，電壓表V₂測R兩端的電壓．
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2V}{4Ω}$=0.5A，故A錯誤；
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電動機兩端的電壓：
U_M=U-U_R=6V-2V=4V，故B錯誤；
電動機消耗的電功率：
P_M=U_MI=4V×0.5A=2W，
電動機線圈的熱功率：
P_熱=I²R_M=（0.5A）²×1Ω=0.25W，
則電動機的機械功率：
P_機械=P_M-P_熱=2W-0.25W=1.75W，故C錯誤；
1分鐘在電阻R上產(chǎn)生熱量：
Q_R=I²Rt=（0.5A）²×4Ω×60s=60J，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式、焦耳定律的應用，要注意電動機是非純電阻用電器，歐姆定律不適用．