Question

17．如圖所示，A為電解槽，OM為電動(dòng)機(jī)，N為電爐子，恒定電壓U=12V，電解槽內(nèi)阻r_A=2Ω，S₁閉合，S₂、S₃斷開時(shí)，電流表OA示數(shù)為6A，當(dāng)S₂閉合，S₁、S₃斷開時(shí)，電流表OA示數(shù)為5A，且電動(dòng)機(jī)輸出功率為35W；當(dāng)S₃閉合，S₁、S₂斷開時(shí)，電流表OA示數(shù)為4A．求：
（1）電爐子的電阻及發(fā)熱功率；
（2）電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻；
（3）在電解槽工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少．

Answer 1

分析 （1）電爐子工作時(shí)為純電阻，根據(jù)歐姆定律及發(fā)熱功率公式即可求解；
（2）電動(dòng)機(jī)工作時(shí)為非純電阻，由能量守恒定律列式，即可求解電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻；
（3）化學(xué)能的功率等于總功率減去內(nèi)阻消耗的功率，由能量守恒定律求解．

解答 解：（1）電爐子為純電阻元件，由歐姆定律得：R=$\frac{U}{{I}_{1}^{\;}}=\frac{12}{6}A$=2Ω
其發(fā)熱功率為：P=UI₁=12×6 W=72 W．
（2）電動(dòng)機(jī)為非純電阻元件，由能量守恒定律得：UI₂=I₂² r_M+${P}_{輸出}^{\;}$
代入數(shù)據(jù)：$12×5={5}_{\;}^{2}{r}_{M}^{\;}+35$
解得：${r}_{M}^{\;}=1Ω$
（3）電解槽為非純電阻元件，由能量守恒定律得：
${{P}_{化}^{\;}=U{I}_{3}^{\;}-I}_{3}^{2}{r}_{A}^{\;}$
所以P_化=（12×4-4²×2）W=16 W．
答：（1）電爐子的電阻2Ω及發(fā)熱功率72W；
（2）電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻1Ω；
（3）在電解槽工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為16W

點(diǎn)評 對于電動(dòng)機(jī)電路，要正確區(qū)分是純電阻電路還是非純電阻電路：當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，是非純電阻電路，當(dāng)電動(dòng)機(jī)被卡住不轉(zhuǎn)時(shí)，是純電阻電路．