Question

8．如圖所示，直流電源的電動(dòng)勢(shì)E=30V，內(nèi)阻r=lΩ，將它與一個(gè)標(biāo)有“6V 12W”的小燈泡和一臺(tái)內(nèi)部導(dǎo)線電阻為2Ω的直流電動(dòng)機(jī)串聯(lián)組成閉合電路，小燈泡恰能正常發(fā)光，不計(jì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦．求：
（1）電路中的電流；
（2）電源的總功率；
（3）電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率；
（4）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)小燈泡剛好正常發(fā)光，求解出電流；
（2）根據(jù)P=EI求解電源的總功率；
（3）根據(jù)P_r=I²r求解電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率；
（4）根據(jù)能量守恒定律，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率等于電源的總功率減去電源的熱功率和電動(dòng)機(jī)的熱功率．

解答 解：（1）小燈泡正常發(fā)光，則有：I=$\frac{P}{U}=\frac{12}{6}A=2A$    
（2）電源的總功率為：P_總=EI=30×2W=60W      
（3）電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為：P_r=I²r=2²×2=8W
（4）燈泡的電阻為：${R}_{燈}=\frac{U}{I}=\frac{6V}{2A}=3Ω$
電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：P_出=P_總-I²（R_燈+r_機(jī)+r）=60-2²×（3+2+1）=36W
答：（1）電路中的電流為2A；
（2）電源的總功率為60W；
（3）電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為8W；
（4）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為36W．

點(diǎn)評(píng) 本題是含電機(jī)的電路，結(jié)合閉合電路歐姆定律和電功率的定義列式求解，注意電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)非純電阻電路，不難．