Question

2．规格为“8V、4W”的小灯泡L与小型直流电动机D（其线圈内阻为r₀=0.4Ω）并联后，接至电动势为10V，内电阻r=0.5Ω的电源上，小灯泡恰好正常发光，求：
（1）通过小灯泡的电流I_L和电源的内电压U′．
（2）电路中的总电流I和通过电动机D的电流I_D．
（3）电动机的输入功率P₁，发热功率P₂和电动机的输出功率P₃．

Answer 1

分析 （1）由题意可知电路中的路端电压，则由闭合电路欧姆定律可求得电路中的电流；
（2）由并联电路的规律可知，通过电动机的电流I_D=I-I_L；
（3）电动机的总功率=输出功率+内阻消耗功率．

解答 解：（1）由题意可知，电路的路端电压U=8V，则内电压U_内=E-U=10V-8V=2V；
通过灯泡的电流I_L=$\frac{P}{U}=\frac{4}{8}$=0.5A，
（2）电路中总电流I=$\frac{{U}_{内}}{r}=\frac{2}{0.5}$=4A；
由并联电路的规律可知，通过电动机的电流I_D=I-I_L=3.5A；
（3）电动机的输入功率P₁=UI_D=8×3.5=28W
发热功率P₂=${I}_{D}^{2}{r}_{0}=3．{5}^{2}×0.4$=4.9W
电动机的输出功率P₃=P₁-P₂=28-4.9=23.1W
答：（1）通过小灯泡的电流0.5A和电源的内电压2V．
（2）电路中的总电流4A和通过电动机D的电流3.5A．
（3）电动机的输入功率28W，发热功率4.9W和电动机的输出功率23.1W．

点评 本题考查电路中电功及电热的区别，要注意电路中电压即电流的分配，知道总功率=输出功率+内阻消耗功率．