Question

6．汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗．如圖所示，在打開車燈L的情況下，電動機M未啟動時電流表讀數(shù)為10A，電動機啟動時電流表讀數(shù)為50A，若電源電動勢為12.5V，內(nèi)阻為0.05Ω，電動機線圈電阻為0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計．忽略燈泡電阻的變化，求啟動時電動機的輸出功率．

Answer 1

分析 電機不啟動時電源電壓直接加在燈泡兩端，由閉合電路歐姆定律可求得通過燈泡的電流，從而求出燈泡內(nèi)阻；而當電機啟動時，電動機與燈泡并連接在電源兩端，此時燈泡兩端的電壓仍等于路端電壓，根據(jù)歐姆定律可求得燈泡中電流，再根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可求得電動機中的電流，再由功率公式可求得電動機的輸出功率．

解答 解：電動機不啟動時，燈泡的電壓為電源路端電壓，設(shè)為U_L，電動機啟動后燈泡電壓仍為路端電壓，設(shè)為U_L′．
由歐姆定律得：I=$\frac{E}{R+r}$，
代入數(shù)據(jù)解得：R=1.2Ω，
電動機啟動后，路端電壓為：U′=E-I′r=12.5-50×0.05=10V，
燈泡中電流為：I_L=$\frac{U'}{R}$=$\frac{10}{1.2}$=8.3A，
流過電動機的電流為：I″=50-8.3=41.7A；
則電動機的輸出功率為：P_出=U'I’-I'²r_M=10×41.7-（41.7）²×0.05=330W．
答：啟動時電動機的輸出功率為330W．

點評 本題考查電動機的功率計算問題，要注意明確電動機為非純電阻電路，在計算時要注意根據(jù)題意正確選擇功率公式進行分析計算．