Question

6．如圖所示，已知電源電動勢E=20V，內(nèi)阻r=2Ω，當(dāng)接入固定電阻R=4Ω時，閉合開關(guān)S，電路中標(biāo)有“3V  4.5W”的燈泡L和內(nèi)阻r_D=0.8Ω的小型直流電動機(jī)D恰能正常工作，求：
（1）電路中的電流強(qiáng)度    
（2）電動機(jī)的額定電壓
（3）電動機(jī)的輸出功率．

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡、電阻、電動機(jī)串聯(lián)接入電路，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，通過它們的電流相等；燈泡正常發(fā)光，由電功率的變形公式可以求出燈泡的額定電流，即電路電流．由串聯(lián)電路特點(diǎn)可以求出電動機(jī)額定電壓，由功率公式可以求出電動機(jī)的輸入功率與熱功率，然后求出電動機(jī)的輸出功率即電動機(jī)的機(jī)械功率．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光，電路流I=I_L=$\frac{P}{U}=\frac{4.5}{3}A=1.5A$；
（2）電動機(jī)的額定工作電壓U_M=E-I（R+r）-U_L=20-1.5×（4+1）-3=9.5V，
電動機(jī)的輸入功率P_入=U_MI=9.5×1.5W=14.25W
（3）電動機(jī)的機(jī)械功率P_機(jī)=P_入-I²r=14.25-1.5²×0.5W=13.125W
答：（1）電路中的電流強(qiáng)度為1.5A；
（2）電動機(jī)的輸入功率為14.25W；
（3）電動機(jī)的輸出的功率為13.125W．

點(diǎn)評 本題考查功率公式的應(yīng)用，要注意明確電動機(jī)是非純電阻電路，電動機(jī)的輸出功率等于總功率與熱功率之差．