物理实验室有一个微型电动机,铭牌上标有“12V  3W”的字样.兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作,但手边只有一个电压恒为18V的电源,于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联后接入电路,如图所示,使小电动机刚好正常工作.求:(1)小电动机正常工作时的电流;(2)整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能;(3)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率.

问题描述:

物理实验室有一个微型电动机,铭牌上标有“12V  3W”的字样.兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作,但手边只有一个电压恒为18V的电源,于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联后接入电路,如图所示,使小电动机刚好正常工作.
求:(1)小电动机正常工作时的电流;
(2)整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能;
(3)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率.

(1)I=

P
U
=
3W
12V
=0.25A
(2)W=UIt=18V×0.25A×60s=270J
(3)∵UR=U-UL=18V-12V=6V
∴PR=URI=6V×0.25A=1.5W
答:(1)小电动机正常工作时的电流为0.25A;
(2)整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能270J;
(3)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率1.5W.
答案解析:(1)由铭牌可以求电动机正常工作时的电流;
(2)由(1)求出的电流利用电功公式W=UIt求电路消耗的总电能;
(3)根据分压关系求R两端的电压,利用电功率公式P=UI求解
考试点:电功率的计算;串联电路的电压规律;电功的计算.
知识点:对电动机选用公式P=UI计算电功率,选用W=UIt计算电功.