Question

10．在如图示的电路中，为一电动机，调节滑动变阻器，当电动机恰好正常工作时，电流表示数为1A，电压表V₁示数为6V，电压表V₂示数为8V．已知所有的电表均为理想电表，电源内阻r=1Ω，电动机线圈的电阻r_M=2Ω．求：
（1）电动机的输出功率；
（2）电源的效率．

Answer 1

分析 （1）根据P_出=UI-I²r_M求解电动机的输出功率；
（2）根据P=EI求解电源的总功率，根据P=UI求解电源的输出功率，根据η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{总}}×100%$求解电源的效率．

解答 解：（1）电动机的输出功率为：P_出=UI-I²r_M=6×1-1²×2=4W；
（2）根据闭合电路欧姆定律，电源的电动势为：E=U′+Ir=8+1×1=9V；
电源的效率：η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{总}}×100%$=$\frac{U'I}{EI}×100%=\frac{8}{9}×100%=88.9%$；
答：（1）电动机的输出功率为4W；
（2）电源的效率为88.9%．

点评 电动机电路停止运转时其电路纯电阻电路，欧姆定律成立；正常运转时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，可以根据能量转化和守恒定律求解输出功率．