Question

如圖所示，電源電動勢E=14V，內(nèi)阻r=1歐，小燈泡L標(biāo)有“2V，4W”，電動機(jī)的內(nèi)阻r_M=0.5歐，當(dāng)變阻器調(diào)到R=1歐時，電燈和電動機(jī)正常工作．求：
（1）電動機(jī)兩端電壓；
（2）電動機(jī)輸出的機(jī)械效率；
（3）電源的總功率．

Answer 1

分析：（1）小燈泡L正常發(fā)光，其電壓為額定電壓，功率為額定功率，由公式P=UI可求出電路中的電流．根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電動機(jī)的電壓．
（2）電動機(jī)的總功率為P=IU，內(nèi)阻上的發(fā)熱功率為P₁=I²r，電動機(jī)對外輸出的機(jī)械功率為P₂=P-P₁．再求解效率．
（3）電源的總功率為P=IE．

解答：解：（1）小燈泡正常發(fā)光，故燈泡兩端的電壓為U=2V，功率為P=4W，則電路中電流I=

P

U

=2A，
所以：電動機(jī)M兩端電壓U_M=E-I（r+R）-2=8V
（2）電動機(jī)的總功率為P=IU=2×8=16W，電動機(jī)內(nèi)阻上的發(fā)熱功率為P₁=I²r=2²×0.5=2W，
故電動機(jī)對外輸出的機(jī)械功率為P₂=P-P₁=14W，
故電動機(jī)的機(jī)械效率為η=

P2

P

=87.5%．
（3）電源的總功率為P=IE=2×14=28W．
答：（1）電動機(jī)兩端電壓是8V；
（2）電動機(jī)輸出的機(jī)械效率是87.5%；
（3）電源的總功率是28W．

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．