Question

4．如圖所示電路，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電壓表V₁、V₂的示數(shù)分別為5V和2V，已知電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻為0.5Ω，R是阻值為2Ω的定值電阻．下列結(jié)論正確的是（　　）

• A． 電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為2V
• B． 通過電動(dòng)機(jī)的電流為3A
• C． 電阻R消耗的電功率為5W
• D． 電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為2.5W

Answer 1

分析 由電路圖可知，電阻R和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，電壓表V₁測(cè)電源的電壓，V₂測(cè)電阻R兩端的電壓；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流，根據(jù)P=UI求出電阻R消耗的電功率和電動(dòng)機(jī)消耗的電功率，利用P=I²R求出電動(dòng)機(jī)線圈的熱功率，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率等于消耗電能的功率減去熱功率．

解答 解：由電路圖可知，電阻R和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，電壓表V₁測(cè)電源的電壓，V₂測(cè)電阻R兩端的電壓，
根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓：
U_M=U-U_R=5V-2V=3V，故A錯(cuò)誤；
由于串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，通過電動(dòng)機(jī)的電流：
I_M=I_R=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2V}{2Ω}$=1A，故B錯(cuò)誤；
電阻R消耗的電功率：
P_R=U_RI_R=2V×1A=2W，故C錯(cuò)誤；
電動(dòng)機(jī)消耗的電功率：
P_M=U_MI_M=3V×1A=3W，
電動(dòng)機(jī)的熱功率：
P_熱=I²R_M=（1A）²×0.5Ω=0.5W，
電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率：
P_機(jī)械=P_M-P_熱=3W-0.5W=2.5W，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道電動(dòng)機(jī)是非純電阻用電器，歐姆定律不成立，同時(shí)要注意電壓表不測(cè)帶電源用電器兩端的電壓．