Question

5．如图所示，当开关闭合时，电路中的电流为1A，电压表V的示数是10V，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机M的线圈电阻为1Ω，下列说法正确的是（　　）

• A． 电压表V₁的示数为4V
• B． 通电1min电动机上产生的机械能是300J
• C． 通电1min电流通过电动机产生的热量是600J
• D． 电路消耗的总功率是5W

Answer 1

分析 由图知，电阻与电动机串联，V测量电源电压，V₁测量电动机两端的电压；
A、根据U=IR计算出电阻R两端的电压，根据串联电路的电压特点便可计算出电动机两端的电压；
BC、根据W=UIt计算出电动机消耗的电能，根据Q=I²Rt计算出电动机线圈消耗的电能，二者之差便是机械能；
D、根据P=UI计算出电路消耗的总功率．

解答 由图知，电阻与电动机串联，V测量电源电压，V₁测量电动机两端的电压；
A、由I=$\frac{U}{R}$得，电阻两端的电压U_R=IR=1A×4Ω=4V，所以电动机两端的电压：U_M=U-U_R=10V-4V=6V，A错误；
BC、通电1min电动机消耗的电能：W=U_MIt=6V×1A×60s=360J，线圈发热产生的热量：Q=I²Rt=（1A）²×1Ω×60s=60J，电动机上产生的机械能：W_机械=W-Q=360J-60J=300J，B正确，C错误；
D、电路效果的总功率：P_总=UI=10V×1A=10W，D错误．
故选B．

点评 本题是有关电动机的相关计算题目，电动机在工作时将电能转化为机械能和内能，电动机的总功率需根据P总=UI计算，发热功率需根据P热=I2R计算，二者之差才是电动机的机械功率．解决此题还要掌握串联电路的电流、电压规律，在计算功或者功率时，要注意各物理量的对应．