Question

3．（1）已知流過一只電阻為200Ω的燈泡的電流是0.2A，如果在燈泡兩端再并聯(lián)一個電阻為120Ω的電烙鐵，并聯(lián)電路的總電流為0.5A．
（2）有一水泵，它的電動機功率為5kW，能在2h內(nèi)從7.5m深的地方抽出200m³的水，這臺水泵的效率是41.7%．

Answer 1

分析 （1）已知燈泡的電阻和通過的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓，在燈泡兩端并聯(lián)一個電烙鐵時，求出這一支路的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可求出總電流．
（2）電動機對水所做的功為有用功，電動機消耗電能為總功，有用功與總功的比值即為水泵的機械效率．

解答 解：（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I_LR_L=0.2A×200Ω=40V，
在燈泡兩端并聯(lián)一個電烙鐵時，
流經(jīng)電烙鐵的電流：I′=$\frac{U}{R′}$=$\frac{40V}{120Ω}$=0.3A，
并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和，
所以并聯(lián)后的總電流：I_總=I_L+I′=0.2A+0.3A=0.5A．
（2）水泵在2h內(nèi)從7.5m深的地方抽出200m³的水，
則水泵所做的有用功：W_有用=Gh=mgh=ρVgh=1.0×10³kg/m³×200m³×10N/kg×7.5m=1.5×10⁷J．
電動機所做的總功：W_總=Pt=5kW×2h=10kW•h=10×3.6×10⁶J=3.6×10⁷J．
這臺水泵的效率為：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1.5×1{0}^{7}J}{3.6×1{0}^{7}J}$×100%≈41.7%．
故答案為：（1）0.5A；（2）41.7%．

點評 （1）本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的靈活應用，是一道較為簡單的應用題；
（2）明確哪是有用功、哪是總功，分別求出有用功和總功，再利用機械效率的公式進行計算即可．