Question

9．如圖所示電路，電源電動勢ε=14V，內阻r=1Ω，電燈L為：“2V，4W”，電動機D的內阻R’=0.5Ω，當可變電阻的阻值為R=1Ω時，電燈和電動機都正常工作，則電動機的額定電壓為8V，電動機輸出的機械功率為14W，全電路工作1min放出的焦耳熱為840J．

Answer 1

分析 先根據燈泡正常發光求出電路的電流，根據閉合電路歐姆定律求出電動機兩端電壓，根據P=UI來計算電動機的總功率的大小，根據P=I²R開計算發熱功率的大小．

解答 解：燈泡正常發光，是電路的電流為I=$\frac{P}{U}$=$\frac{4}{2}$A=2A，
電源的內電壓為U_內=Ir=2×1=2V，
可變電阻的電壓為IR=2×1=2V，
所以電動機的電壓為14-2-2-2=8V，
電動機的總功率為P=UI=8×2=16W，
電動機的發熱功率為P=I^2′R=2²×0.5=2W，
所以電動機輸出的機械功率為16-2=14W，
電源的發熱的功率為P=I²r=2²×1=4W，
電阻的發熱的功率為P=I²R=2²×1=4W，
所以全電路的發熱功率為P_熱=2+4+4+4=14W；
故全電路工作1min放出的焦耳熱為Q=P_熱t=14×60=840J；
故答案為：8V，14W，840J．

點評 每個公式的使用的條件是不同的，掌握住公式的使用的條件，這是做題的前提條件．