Question

2．將電源、開(kāi)關(guān)、小燈泡、電動(dòng)機(jī)連接成串聯(lián)電路，其中電池電動(dòng)勢(shì)E=16V，內(nèi)阻 r=1Ω，小燈泡標(biāo)有“2V、4W”，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r′=2Ω，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，電燈和電動(dòng)機(jī)均為正常工作，求：
（1）通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流？
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率？

Answer 1

分析 （1）燈泡額定電壓為2V，額定功率為4W，由電功率變形公式可以求出燈泡額定電流；
（2）由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律可以求出電動(dòng)機(jī)兩端電壓．再由功率公式求出電動(dòng)機(jī)輸入功率與熱功率，然后求出電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率．

解答 解：（1）燈泡正常工作，電路電流I=I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{4}{2}A$=2A，
因燈泡與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，故電動(dòng)機(jī)中的電流為2A；
（2）
電動(dòng)機(jī)兩端電壓U_M=E-Ir-U_L=16-2×1-2=12V；
電動(dòng)機(jī)的輸入功率P_M=U_MI=12×2=24W，
熱功率P_Q=I²r′=2²×2=8W，
電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P_機(jī)=P_M-P_Q=24-8=16W；
答：（1）通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為2A；
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為16W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查功率公式的應(yīng)用，要注意明確電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，電動(dòng)機(jī)的總功率等于熱功率與輸出功率（機(jī)械功率）之和．