Question

6．如图所示，电源电动势为E=30V，内阻为r=1Ω，电灯上标有“6V，12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω．若电灯恰能正常发光，则（　　）

• A． 通过电动机的电流为0.5A
• B． 电动机两端电压为20V
• C． 电动机的输出功率36W
• D． 电路在1分钟产生的热量为60J

Answer 1

分析 由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是3V，额定功率是3W，由电功率公式的变形公式可以求出灯泡额定电流，由串联电路特点可以求出通过电机的电流；由串联电路特点求出电动机电压，由P=UI求出电动机输入功率，由P=I²R求出电动机热功率，电动机输入功率与热功率之差是电动机的输出功率；根据焦耳定律求出1分钟产生的热量

解答 解：A、灯泡正常发光，电路电流$I=\frac{P}{U}=\frac{12}{6}A=2A$，因为灯泡和电动机串联，通过电动机的电流为2A，故A错误；
B、电动机两端的电压${U}_{M}^{\;}=E-{U}_{灯}^{\;}-Ir=30-6-2×1=22V$，故B错误；
C、电动机消耗的电功率${P}_{电}^{\;}=UI=22×2=44W$，电动机线圈发热功率${P}_{热}^{\;}={I}_{\;}^{2}R={2}_{\;}^{2}×2=8W$，电动机的输出功率${P}_{机}^{\;}=44-8=36W$，故C正确；
D、灯泡电阻${R}_{灯}^{\;}=\frac{{U}_{\;}^{2}}{P}=\frac{{6}_{\;}^{2}}{12}=3Ω$，电路在1分钟产生的热量$Q={I}_{\;}^{2}（R+{R}_{灯}^{\;}+r）t={2}_{\;}^{2}×（2+3+1）×60=1440J$，故D错误；
故选：C

点评 电动机是非纯电阻电路，输出功率等于输入功率与热功率之差；要注意功率公式的适用条件．