Question

12．如圖所示，電源電壓恒為12V，定值電阻阻值為2Ω，閉合開關(guān)S，電動機(jī)電流的變化如圖乙，電動機(jī)線圈的電阻10Ω，電動機(jī)正常工作時(shí)的功率2.32W，電動機(jī)正常工作的輸出功率1.92W．

Answer 1

分析 由圖甲知，定值電阻與電動機(jī)串聯(lián)，電壓表測電動機(jī)兩端電壓，電流表測電路中電流．
電動機(jī)由不轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)，最后正常工作，由圖知，剛閉合開關(guān)時(shí)的電流，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算線圈電阻；
由圖知，電動機(jī)正常工作電流，由P=UI計(jì)算電動機(jī)正常工作時(shí)的功率，由P=I²R計(jì)算電動機(jī)產(chǎn)生熱功率，由P_輸出=P-P_熱得到輸出功率．

解答 解：
由圖甲可知，定值電阻與電動機(jī)串聯(lián)，電壓表測電動機(jī)兩端電壓，電流表測電路中電流，
電動機(jī)由不轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)，最后正常工作，由圖知，剛閉合開關(guān)時(shí)電路中的電流：I=1.0A，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律線圈電阻：
R_線=R_總-R=$\frac{U}{I}$-R=$\frac{12V}{1.0A}$-2Ω=10Ω；
由圖知，電動機(jī)2.0s后電流穩(wěn)定，正常工作電流為：I′=0.2A，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得此時(shí)電動機(jī)兩端電壓：
U_M=U-U_R=U-I′R=12V-0.2A×2Ω=11.6V，
所以電動機(jī)正常工作時(shí)的功率：
P_M=U_MI′=11.6V×0.2A=2.32W；
電流通過線圈的發(fā)熱功率：
P_熱=I′²R_線=（0.2A）²×10Ω=0.4W，
所以電動機(jī)正常工作的輸出功率：
P_輸出=P-P_熱=2.32W-0.4W=1.92W．
故答案為：10；2.32；1.92．

點(diǎn)評 本題考查串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律及電功率公式的應(yīng)用，要注意電動機(jī)為非純電阻電路，在解題時(shí)要注意正確選擇功率公式．本題中從圖象中能識別出電動機(jī)不轉(zhuǎn)和正常轉(zhuǎn)動時(shí)的電流是關(guān)鍵．