Question

如圖所示，電源電動勢E=14V，內阻r=1歐，小燈泡L標有“2V，4W”，電動機的內阻r_M=0.5歐，當變阻器調到R=1歐時，電燈和電動機正常工作．求：
（1）電動機兩端電壓；
（2）電動機輸出的機械效率；
（3）電源的總功率．

Answer 1

分析：（1）小燈泡L正常發光，其電壓為額定電壓，功率為額定功率，由公式P=UI可求出電路中的電流．根據閉合電路歐姆定律求解電動機的電壓．
（2）電動機的總功率為P=IU，內阻上的發熱功率為P₁=I²r，電動機對外輸出的機械功率為P₂=P-P₁．再求解效率．
（3）電源的總功率為P=IE．

解答：解：（1）小燈泡正常發光，故燈泡兩端的電壓為U=2V，功率為P=4W，則電路中電流I=

P

U

=2A，
所以：電動機M兩端電壓U_M=E-I（r+R）-2=8V
（2）電動機的總功率為P=IU=2×8=16W，電動機內阻上的發熱功率為P₁=I²r=2²×0.5=2W，
故電動機對外輸出的機械功率為P₂=P-P₁=14W，
故電動機的機械效率為η=

P2

P

=87.5%．
（3）電源的總功率為P=IE=2×14=28W．
答：（1）電動機兩端電壓是8V；
（2）電動機輸出的機械效率是87.5%；
（3）電源的總功率是28W．

點評：每個公式的使用的條件是不同的，掌握住公式的使用的條件，這是做題的前提條件．