Question

11．如圖所示，A為電解槽，M為電動機，N為電爐子，恒定電壓U=12V，電解槽內(nèi)阻r_A=2Ω，當S₁閉合、S₂、S₃斷開時，電流表A示數(shù)為6A；當S₂閉合、S₁、S₃斷開時，A示數(shù)為5A，且電動機輸出功率為35W；當S₃閉合、S₁、S₂斷開時，A示數(shù)為4A．求：
（1）電爐子的電阻及發(fā)熱功率；
（2）電動機的內(nèi)阻；
（3）在電解槽工作時，電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率為多少．

Answer 1

分析 （1）電爐子工作時為純電阻，根據(jù)歐姆定律及發(fā)熱功率公式即可求解；
（2）電動機工作時為非純電阻，由能量守恒定律列式，即可求解電動機的內(nèi)阻；
（3）化學能的功率等于總功率減去內(nèi)阻消耗的功率，由能量守恒定律求解．

解答 解：（1）當S₁閉合、S₂、S₃斷開時，只有電爐子接入，因電爐子為純電阻，由歐姆定律有：電爐子的電阻 r=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{12}{6}$Ω=2Ω
其發(fā)熱功率為：P_R=UI₁=12×6 W=72W．
（2）當S₂閉合、S₁、S₃斷開時，電動機為非純電阻，由能量守恒定律得：UI₂=I₂²•r_M+P_輸出
代入數(shù)據(jù)解得：r_M=1Ω
（3）當S₃閉合、S₁、S₂斷開時，電解槽工作，由能量守恒定律得：P_化=UI₃-I₃²•r_A
代入數(shù)據(jù)解得：P_化=（12×4-4²×2）W=16W．
答：
（1）電爐子的電阻為2Ω，發(fā)熱功率為72W；
（2）電動機的內(nèi)阻是1Ω；
（3）在電解槽工作時，電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率為16W．

點評 對于電動機電路，要正確區(qū)分是純電阻電路還是非純電阻電路：當電動機正常工作時，是非純電阻電路，當電動機被卡住不轉(zhuǎn)時，是純電阻電路．