Question

汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，其原因可用图示电路解释．在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则：
（1）电动机启动时车灯的电功率为多少？
（2）因电动机启动，车灯的电功率降低了多少？

Answer 1

分析：电机不启动时电源电压直接加在灯泡两端，由闭合电路欧姆定律可求得通过灯泡的电流，由功率公式可求得灯泡消耗的功率；
而当电机启动时，电动机与灯泡并连接在电源两端，此时灯泡两端的电压仍等于路端电压，由功率公式可求得车灯消耗的功率；则可求得车灯的电功率降低值．

解答：解：（1）电动机不启动时，灯泡的电压为电源路端电压，设为U_L，电动机启动后灯泡电压仍为路端电压，设为U_L′．
由欧姆定律得 I=

E

R+r

求得车灯的电阻R=1.2Ω，
灯泡消耗功率为P_L=EI-I² r=120W；
（2）电动机启动后，路端电压U_L′=E-I′r=9.6V，灯泡消耗电功率为P_L′=

U′L

R

=

9．62

1.2

W=76.8W．
所以灯泡功率降低了△P=120W-76.8W=43.2W；
答：
（1）电动机启动时车灯的电功率为120W．
（2）因电动机启动，车灯的电功率降低了43.2W．

点评：灯泡是纯电阻电路，功率公式较多，要根据不同的条件，选择不同的公式形式求解．本题要注意电路的结构，无论开关是否闭合，灯泡两端的电压都为路端电压；同时要注意电动机为非纯电阻用电器，不能适用欧姆定律，路端电压可以由U=E-Ir求得．