Question

1．图中电源电动势E=12V，内电阻r=0.5Ω，将一盏额定电压为8V，额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电100min，问：
（1）电路中的总电流为多大？
（2）电流流过灯泡所做的功是多少？
（3）电动机线圈中产生的热量是多少？

Answer 1

分析 （1）由题意可知电路中的路端电压，则由闭合电路欧姆定律可求得电路中的电流；
（2）由W=Pt可求得电流对灯泡所做的功；
（3）由Q=I²Rt可求得电动机线圈产生的热量．

解答 解：（1）由题意可知，电路的路端电压U=8V，则内电压为：
U_内=E-U=12V-8V=4V；
电路中电流为：I=$\frac{{U}_{内}}{r}=\frac{12-4}{0.5}$=8A；
（2）电流对灯丝做功为：W_灯=Pt=16×100×60J=9.6×10⁴J，
（3）灯泡中的电流为：I_灯=$\frac{P}{U}=\frac{16}{8}$=2A，
由并联电路的规律可知，通过电动机的电流为：I_机=I-I_灯=8A-2A=6A，
电动机线圈产生的热量为：Q_机=I_机²R_机t=6²×0.5×6000J=1.08×10⁵J．
答：（1）电路中的总电流为8A；
（2）电流流过灯泡所做的功是9.6×10⁴J；
（3）电动机线圈中产生的热量是1.08×10⁵J．

点评 本题考查电路中电功及电热的区别，要注意焦耳定律及电功公式在非纯电阻电路中均可使用，但焦耳定律只能求产生的热量．