题目内容

3.如图,电动机M的线圈电阻r=0.5Ω,当S断开时,电流表读数1A;当S闭合时,电流表读数3A.则电阻R为10Ω,电动机工作2min,电动机线圈产生的热量为240J.

分析 首先分析电路图,从图可知,电源电压为10V,当S断开时,电路中只有电阻R,电流表测量的是通过电阻R的电流,即IR=1A.当S闭合时,电阻R和电动机M并联,电流表测量的是干路中的总电流,即I=3A.
当S断开时,电路中只有电阻R,知道电阻R两端的电压和通过电阻R的电流,应用欧姆定律求出电阻阻值;
由并联电路特点求出通过电动机的电流,然后由焦耳定律求出电动机线圈产生的热量.

解答 解:(1)从图可知,当S断开时,电路中只有电阻R有电流通过,
电源电压为:U=10V,IR=1A,
由I=$\frac{U}{R}$可知,电阻R的阻值为:R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{10V}{1A}$=10Ω.
(2)当S闭合时,电阻R和电动机M并联,I=3A,IR=1A,
通过电动机M的电流为:IM=I-IR=3A-1A=2A,
已知:U=10V,r=0.5Ω,
在t=2min=120s内电动机线圈产生的热量为:
Q=I2rt=(2A)2×0.5Ω×120s=240J;
故答案为:10;240.

点评 本题考查了并联电路的特点的理解和应用,并可以利用欧姆定律的公式变形计算出电阻的大小,以及利用公式P=UI和P=I2R计算电功率,需要注意的是电动机不是纯电阻.

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