Question

1．如圖所示，電源電壓恒為12V，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為10Ω時(shí)，電壓表的示數(shù)為10V，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正常工作，則滑動(dòng)變阻器消耗的功率是0.4W；若電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈的電阻為2Ω，則通電10min電流通過電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈產(chǎn)生的熱量是48J．

Answer 1

分析 由圖知變阻器R與電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)，電壓表測電動(dòng)機(jī)兩端電壓，電流表測電路中電流，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)可得R兩端電壓，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計(jì)算滑動(dòng)變阻器消耗的功率；
由I=$\frac{U}{R}$可得電路中電流，由Q=I²Rt計(jì)算10min電流通過電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈產(chǎn)生的熱量．

解答 解：
由電路圖可知，R與M串聯(lián)，電壓表測電動(dòng)機(jī)兩端電壓，電流表測電路中電流，
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知此時(shí)R兩端電壓：
U_R=U-U_M=12V-10V=2V，
所以滑動(dòng)變阻器消耗的功率：
P_R=$\frac{{{U}_{R}}^{2}}{R}$=$\frac{（2V）^{2}}{10Ω}$=0.4W；
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得通過電動(dòng)機(jī)電流：
I_M=I_R=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A，
所以通電10min電流通過電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈產(chǎn)生的熱量：
Q=I²R_Mt=（0.2A）²×2Ω×10×60s=48J．
故答案為：0.4；48．

點(diǎn)評 本題考查串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律以及電熱的計(jì)算，注意電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，計(jì)算產(chǎn)生熱量時(shí)只能用焦耳定律的公式進(jìn)行計(jì)算．