Question

3．（1）已知流过一只电阻为200Ω的灯泡的电流是0.2A，如果在灯泡两端再并联一个电阻为120Ω的电烙铁，并联电路的总电流为0.5A．
（2）有一水泵，它的电动机功率为5kW，能在2h内从7.5m深的地方抽出200m³的水，这台水泵的效率是41.7%．

Answer 1

分析 （1）已知灯泡的电阻和通过的电流，根据欧姆定律求出电源的电压，在灯泡两端并联一个电烙铁时，求出这一支路的电流，再根据并联电路的电流规律可求出总电流．
（2）电动机对水所做的功为有用功，电动机消耗电能为总功，有用功与总功的比值即为水泵的机械效率．

解答 解：（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，电源的电压：
U=I_LR_L=0.2A×200Ω=40V，
在灯泡两端并联一个电烙铁时，
流经电烙铁的电流：I′=$\frac{U}{R′}$=$\frac{40V}{120Ω}$=0.3A，
并联电路的总电流等于各支路的电流之和，
所以并联后的总电流：I_总=I_L+I′=0.2A+0.3A=0.5A．
（2）水泵在2h内从7.5m深的地方抽出200m³的水，
则水泵所做的有用功：W_有用=Gh=mgh=ρVgh=1.0×10³kg/m³×200m³×10N/kg×7.5m=1.5×10⁷J．
电动机所做的总功：W_总=Pt=5kW×2h=10kW•h=10×3.6×10⁶J=3.6×10⁷J．
这台水泵的效率为：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.5×1{0}^{7}J}{3.6×1{0}^{7}J}$×100%≈41.7%．
故答案为：（1）0.5A；（2）41.7%．

点评 （1）本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的灵活应用，是一道较为简单的应用题；
（2）明确哪是有用功、哪是总功，分别求出有用功和总功，再利用机械效率的公式进行计算即可．