Question

如图，灯泡D与电动机M串联在一个稳压电源上，电源的输出电压为U=20V，灯泡D的电阻为R_D=6Ω，电动机M线圈的电阻为R_M=2Ω，与电动机并联的理想电压表读数为U_M=14V．电动机的转轴的摩擦可忽略，求：
（1）通过灯泡的电流I=？
（2）电动机M线圈的发热功率P_Q=？
（3）电动机M输出的机械功率P_机=？

Answer 1

分析：（1）电动机正常工作时的电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，而灯泡D是纯电阻，可以对灯泡D，运用用欧姆定律求电路中的电流．
（2）发热功率根据P_Q=I²R_M即可求解；
（3）电动机M输出的机械功率P_机=P_M-P_热．

解答：解：（1）灯两端的电压为U_D=U-U_M=20-14=6V　　　　　　　　　
所以通过灯的电流为I=

UD

RD

=

6

6

=1A　　　　　　　　　
（2）电动机M线圈的发热功率P_Q=I²R_M=1²×2=2 W
（3）电动机M消耗的电功率为P_M=UI=14×1=14 　　　　　　
输出的机械功率P_机=P_M-P_Q=14-2=12W
答：（1）通过灯泡的电流I为1A；
（2）电动机M线圈的发热功率P_Q为2W；
（3）电动机M输出的机械功率P_机为12W．

点评：本题切入点在于根据闭合电路欧姆定律求解干路电流，突破口在于根据电功率表达式列式求解，注意电动机是非纯电阻电路．