Question

如图所示,M 为一线圈电阻 rM=1 Ω的电动机,一定值电阻 R=4Ω,电源电动势 E=9V。当 S 闭合时,电压表的示数为 U1=8.0V,当开关 S断开时,电压表的示数为 U2=4.0V。求:

(1)电源内阻r 

(2)开关S断开时电源输出功率  

(3)开关S断开时电动机输出的机械功率 

Answer 1

【知识点】  电功、电功率．J3

【答案解析】（1）0.5Ω； （2）8.5W；（3）3.5W． 解析：（1）当S闭合时，电压表的示数为U1=8.0V，根据闭合电路欧姆定律，有：E=U+ r解得：r=0.5Ω
（2）当开关S断开时，电压表的示数为U2=4.0V，电流为：
I2==1A电源的输出公式：P=UI=（E-Ir）I=（9-1×0.5）×1=8.5W
（3）开关S断开时电动机输出的机械功率：
P出=P-I2(R+rM)=8.5-12×(4+1)=3.5W

【思路点拨】（1）当S闭合时，电动机被短路，根据闭合电路欧姆定律求解电源的内阻；（2）开关S断开时，先根据欧姆定律求解通过电阻R的电流，然后根据P=UI和U=E-Ir求解电源输出功率；（3）根据能量守恒定律和焦耳定律列式求解开关S断开时电动机输出的机械功率．对于电动机电路，正常工作时是非电阻电路，根据能量守恒求解其输出功率，要区分电动机的输出功率与效率的不同，不能混淆．