Question

6．如圖所示電路中，電源電動勢E=10V，內阻r=0.5Ω，電動機的電阻R₀=1.0Ω，電阻R₁=1.5Ω．電動機正常工作時，電壓表的示數(shù)U₁=3.0V，求：
（1）電動機電能轉化為機械能的功率；
（2）電源的輸出功率．

Answer 1

分析 （1）通過電阻兩端的電壓求出電路中的電流，電由U_內=Ir可求得電源內阻分得電壓，電動機兩端的電壓為U=E-U₁-U_內，電動機消耗的功率為P_動=UI；輸出功率等于電動機消耗功率與電動機內阻消耗功率的差值；
（2）由P_熱=I²r可求的電源內阻消耗的功率，而電源的輸出功率為P_出=P-P_熱．

解答 解：（1）電路中的電流為I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3}{1.5}$=2A，
電源內阻分的電壓為U_內=Ir=2×0.5V=1V，
電動機兩端的電壓為U=E-U₁-U_內=10-3-1V=6V，
電動機消耗的功率為P_動=UI=6×2W=12W
故電動機輸出的機械功率為：P_出=P_動-I²R₀=12-4×1=8W；
（2）電源的總功率為P=EI=10×2W=20W；
內阻消耗的功率為P_內=I²r=2²×0.5W=2W，
電源輸出功率為P_出=P-P_熱=20-2W=18 W．
答：（1）電動機電能轉化為機械能的功率為8W；
（2）電源的輸出功率為18W．

點評 對于電動機電路，要正確區(qū)分是純電阻電路還是非純電阻電路：當電動機正常工作時，是非純電阻電路；當電動機被卡住不轉時，是純電阻電路．對于電動機的輸出功率，往往要根據(jù)能量守恒求解．