Question

18．在研究微型電動機的性能時，應(yīng)用如圖所示的實驗電路．其中電壓表和電流表均可視為是理想表，電源的電動勢為30V，內(nèi)阻為1Ω，電動機內(nèi)阻為4Ω．當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R使電動機正常運轉(zhuǎn)時電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V．則這臺電動機正常運轉(zhuǎn)時輸出功率為多少？變阻器R 此時接入電路的阻值多大？

Answer 1

分析 電動機正常運轉(zhuǎn)時，根據(jù)輸入的電功率和熱功率之差求出輸出功率；根據(jù)閉合電路歐姆定律列式求解變阻器R 此時接入電路的阻值．

解答 解：電動機正常運轉(zhuǎn)時，輸入的電功率為：P_電=UI=24×2=48W，
發(fā)熱功率為：P_熱=I²R_M=2²×4W=16W，
所以輸出功率為：P_出=P_電-P_熱=48-16=32W；
根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：E=U+I（R+r），故R=$\frac{E-U}{I}-r=\frac{30-24}{2}-1=2Ω$；
答：這臺電動機正常運轉(zhuǎn)時輸出功率為32W，變阻器R 此時接入電路的阻值為2Ω．

點評 電動機電路停止運轉(zhuǎn)時其電路純電阻電路，歐姆定律成立．電動機正常運轉(zhuǎn)時，其電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求解輸出功率．