Question

5．如圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電路中的電流為1A，電壓表V的示數(shù)是10V，定值電阻R的阻值為4Ω，電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻為1Ω，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 電壓表V₁的示數(shù)為4V
• B． 通電1min電動(dòng)機(jī)上產(chǎn)生的機(jī)械能是300J
• C． 通電1min電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量是600J
• D． 電路消耗的總功率是5W

Answer 1

分析 由圖知，電阻與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，V測(cè)量電源電壓，V₁測(cè)量電動(dòng)機(jī)兩端的電壓；
A、根據(jù)U=IR計(jì)算出電阻R兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)便可計(jì)算出電動(dòng)機(jī)兩端的電壓；
BC、根據(jù)W=UIt計(jì)算出電動(dòng)機(jī)消耗的電能，根據(jù)Q=I²Rt計(jì)算出電動(dòng)機(jī)線圈消耗的電能，二者之差便是機(jī)械能；
D、根據(jù)P=UI計(jì)算出電路消耗的總功率．

解答 由圖知，電阻與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，V測(cè)量電源電壓，V₁測(cè)量電動(dòng)機(jī)兩端的電壓；
A、由I=$\frac{U}{R}$得，電阻兩端的電壓U_R=IR=1A×4Ω=4V，所以電動(dòng)機(jī)兩端的電壓：U_M=U-U_R=10V-4V=6V，A錯(cuò)誤；
BC、通電1min電動(dòng)機(jī)消耗的電能：W=U_MIt=6V×1A×60s=360J，線圈發(fā)熱產(chǎn)生的熱量：Q=I²Rt=（1A）²×1Ω×60s=60J，電動(dòng)機(jī)上產(chǎn)生的機(jī)械能：W_機(jī)械=W-Q=360J-60J=300J，B正確，C錯(cuò)誤；
D、電路效果的總功率：P_總=UI=10V×1A=10W，D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題是有關(guān)電動(dòng)機(jī)的相關(guān)計(jì)算題目，電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，電動(dòng)機(jī)的總功率需根據(jù)P總=UI計(jì)算，發(fā)熱功率需根據(jù)P熱=I2R計(jì)算，二者之差才是電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率．解決此題還要掌握串聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律，在計(jì)算功或者功率時(shí)，要注意各物理量的對(duì)應(yīng)．