Question

7．物理实验室有一个微型电动机，铭牌上标有“12V 3W”的字样．兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作，但手边却只有一个电压恒为18V的电源，于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联后接入电路（如图所示），使小电动机刚好正常工作．
求：（1）小电动机正常工作时，电阻R所分担的电压；
（2）小电动机正常工作时，电阻R的电流；
（3）电阻R的阻值为多少．

Answer 1

分析 （1）小电动机正常工作时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电阻R所分担的电压；
（2）根据串联电路的电流特点和P=UI求出电动机正常工作时电路中的电流即为通过电阻R的电流；
（3）根据欧姆定律求出电阻R的阻值．

解答 解：（1）小电动机正常工作时的电压U_M=12V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电阻R所分担的电压：
U_R=U-U_M=18V-12V=6V；
（2）因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=UI可得，通过电阻R的电流：
I_R=I_M=$\frac{{P}_{M}}{{U}_{M}}$=$\frac{3W}{12V}$=0.25A；
（3）由I=$\frac{U}{R}$可得，电阻R的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{0.25A}$=24Ω．
答：（1）小电动机正常工作时，电阻R所分担的电压为6V；
（2）小电动机正常工作时，电阻R的电流为0.25A；
（3）电阻R的阻值为24Ω．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，要注意电动机是非纯电阻用电器，欧姆定律不适用．