如图所示.电源电动势E=10V.内阻r=1Ω.闭合电键S后.标有“8V.12W 的灯泡恰能正常发光.电动机M绕组的电阻R0=4Ω.求:(1)电源的输出功率P0,(2)10s内电动机产生的热量Q,(3)电动机的效率η,(4)若用此电动机由静止开始加速提升一质量为0.5kg的物体.10s末物体的速度达到4m/s.且在这一过程中电动机输出功率保持不变.物体也不� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，闭合电键S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕组的电阻R₀=4Ω，求：
（1）电源的输出功率P₀；
（2）10s内电动机产生的热量Q；
（3）电动机的效率η；
（4）若用此电动机由静止开始加速提升一质量为0.5kg的物体，10s末物体的速度达到4m/s，且在这一过程中电动机输出功率保持不变，物体也不会碰到电动机，求物体在这10s内上升的高度h（忽略空气阻力和一切摩擦作用）．

分析：（1）路端电压等于灯泡两端的电压，灯泡正常发光，就等于灯泡的额定电压，电流可以根据I=

E-U

求得，根据P₀=UI即可求解；
（2）先求出流过灯泡的电流I₁，根据I₂=I-I₁即可得流过电动机的电流，再根据电动机的热功率P_Q=I₂²R₀即可求解；
（3）电动机的总功率P₁=UI₂，电动机的机械功率P₂=P₁-P_Q，根据电动机的机械效率η=

即可求解；
（4）由动能定理即可求得上升的高度h．

解答：解：（1）由题意，并联部分电压为U=8V，内电压应为U_r=E-U=2V
总电流I=

E-U

=2A
电源的输出功率P₀=UI=16W
（2）流过灯泡的电流I₁=

=1.5A
则可得流过电动机的电流I₂=I-I₁=0.5A
电动机的热功率P_Q=I₂²R₀=1W
10s内产生的热量为Q=P_Qt=10J
（3）电动机的总功率P₁=UI₂=4W
电动机的机械功率P₂=P₁-P_Q=3W
电动机的机械效率η=

×100%=75%
（4）由动能定理，得：Pt=mgh+

mv²，
解得：h=5.2m
答：（1）电源的输出功率P₀为16W；
（2）10s内电动机产生的热量Q为10J；
（3）电动机的效率η为75%；
（4）物体在这10s内上升的高度h为5.2m．

点评：对于电动机电路，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．

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