Question

如图所示，电源电动势E=14V，内阻r=1欧，小灯泡L标有“2V，4W”，电动机的内阻r_M=0.5欧，当变阻器调到R=1欧时，电灯和电动机正常工作．求：
（1）电动机两端电压；
（2）电动机输出的机械效率；
（3）电源的总功率．

Answer 1

分析：（1）小灯泡L正常发光，其电压为额定电压，功率为额定功率，由公式P=UI可求出电路中的电流．根据闭合电路欧姆定律求解电动机的电压．
（2）电动机的总功率为P=IU，内阻上的发热功率为P₁=I²r，电动机对外输出的机械功率为P₂=P-P₁．再求解效率．
（3）电源的总功率为P=IE．

解答：解：（1）小灯泡正常发光，故灯泡两端的电压为U=2V，功率为P=4W，则电路中电流I=

P

U

=2A，
所以：电动机M两端电压U_M=E-I（r+R）-2=8V
（2）电动机的总功率为P=IU=2×8=16W，电动机内阻上的发热功率为P₁=I²r=2²×0.5=2W，
故电动机对外输出的机械功率为P₂=P-P₁=14W，
故电动机的机械效率为η=

P2

P

=87.5%．
（3）电源的总功率为P=IE=2×14=28W．
答：（1）电动机两端电压是8V；
（2）电动机输出的机械效率是87.5%；
（3）电源的总功率是28W．

点评：每个公式的使用的条件是不同的，掌握住公式的使用的条件，这是做题的前提条件．