Question

3．如圖，電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻r=0.5Ω，當(dāng)S斷開時(shí)，電流表讀數(shù)1A；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表讀數(shù)3A．則電阻R為10Ω，電動(dòng)機(jī)工作2min，電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為240J．

Answer 1

分析 首先分析電路圖，從圖可知，電源電壓為10V，當(dāng)S斷開時(shí)，電路中只有電阻R，電流表測(cè)量的是通過電阻R的電流，即I_R=1A．當(dāng)S閉合時(shí)，電阻R和電動(dòng)機(jī)M并聯(lián)，電流表測(cè)量的是干路中的總電流，即I=3A．
當(dāng)S斷開時(shí)，電路中只有電阻R，知道電阻R兩端的電壓和通過電阻R的電流，應(yīng)用歐姆定律求出電阻阻值；
由并聯(lián)電路特點(diǎn)求出通過電動(dòng)機(jī)的電流，然后由焦耳定律求出電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）從圖可知，當(dāng)S斷開時(shí)，電路中只有電阻R有電流通過，
電源電壓為：U=10V，I_R=1A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電阻R的阻值為：R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{10V}{1A}$=10Ω．
（2）當(dāng)S閉合時(shí)，電阻R和電動(dòng)機(jī)M并聯(lián)，I=3A，I_R=1A，
通過電動(dòng)機(jī)M的電流為：I_M=I-I_R=3A-1A=2A，
已知：U=10V，r=0.5Ω，
在t=2min=120s內(nèi)電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為：
Q=I²rt=（2A）²×0.5Ω×120s=240J；
故答案為：10；240．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)的理解和應(yīng)用，并可以利用歐姆定律的公式變形計(jì)算出電阻的大小，以及利用公式P=UI和P=I²R計(jì)算電功率，需要注意的是電動(dòng)機(jī)不是純電阻．