Question

1．如图所示电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电动机的电阻R_M=1.0Ω，电阻R₁=1.5Ω．电动机正常工作时，电压表的示数U₁=3.0V，求：
（1）电源释放的总电功率P；
（2）电源的输出功率P₁
（3）电动机消耗的电功率P₂．

Answer 1

分析 （1）通过电阻两端的电压求出电路中的电流I，电源的总功率为P=EI，即可求得；
（2）由P_热=I²r可求的电源内阻消耗的功率，电源的输出功率为P_出=P-P_热．
（3）由U_内=Ir可求得电源内阻分得电压，电动机两端的电压为U=E-U₁-U_内，电动机消耗的功率为P_电=UI；

解答 解：（1）电路中的电流为为：I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3}{1.5}$=2A；
电源的总功率为：P=EI=10×2W=20W；
（2）电源内阻消耗的功率为：P_内=I²r=2²×0.5W=2W，
电源的输出功率为：P_出=P-P_热=20-2W=18W．
（3）电源内阻分得电压为：U_内=Ir=2×0.5V=1V，
电动机两端的电压为：U=E-U₁-U_内=（10-3-1）V=6V，
电动机消耗的电功率为：P_电=UI=6×2W=12W；
答：（1）电源的总功率为20W．
（2）电源的输出功率为18W．
（3）电动机消耗的电功率12W．

点评 对于电动机电路，关键要正确区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路：当电动机正常工作时，是非纯电阻电路；当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路．对于电动机的输出功率，往往要根据能量守恒求解．