Question

如圖所示，電源的電動勢是6V，內電阻是0.5Ω，小電動機M的線圈電阻為0.5Ω，限流電阻R₀為3Ω，若電壓表的示數(shù)為3V，試求：
（1）電源的功率和電源的輸出功率
（2）電動機消耗的功率和電動機輸出的機械功率．

Answer 1

分析：（1）限流電阻與電動機串聯(lián)，電流相等，根據(jù)歐姆定律求解干路電流，根據(jù)P=EI求解電源的總功率，根據(jù)P_輸出=EI-I²r求解輸出功率；
（2）先根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電動機電壓，然后根據(jù)P=UI求解電動機功率，根據(jù)P=UI-I²r′求解電動機的輸出功率．

解答：解：（1）在串聯(lián)電路中，電壓表讀R₀兩端的電壓，由歐姆定律得I=

U

R0

=

3V

3Ω

=1A
電源的總功率：P_總=EI=6×1=6W
由能量轉化和守恒定律得：P_輸出=P_總-I²r=6-1²×0.5=5.5W
（2）電源的輸出功率為電動機和限流電阻獲得功率之和，
P_輸出=P_M+P_O
P_O=I²R_O=3W
P_M=P_輸出-P_O=5.5-3=2.5W
有P_M=P_機+P_Mr
得P_機=P_M-P_Mr=2.5-I²r=2.5-0.5=2W
答：（1）電源的功率為6W，電源的輸出功率為5.5w；
（2）電動機消耗的功率為2.5w，電動機輸出的機械功率為2W．

點評：本題關鍵按照局部→整體→局部的思路分析，求解干路電流是切入點，根據(jù)功率表達式求解各個元件的功率是突破口．