Question

如图电源电动势E=6V，内阻不计，定值电阻R=4Ω，电动机M  内阻r=1Ω，电压表和电流表均是理想表，闭合开关，电压表示数U=4V，求：
（1）电源消耗的电功率
（2）电动机的电功率和输出功率．

Answer 1

分析：（1）从电路图中可以看出，电动机和定值电阻R串联，电压表测量电动机两端的电压，先求出电阻R两端的电压，根据欧姆定律求出电路电流，根据P=EI即可求解电源消耗的电功率；
（2）根据P_电=UI求出电动机的电功率，根据P_热=I²r求出电动机的热功率，则输出功率P_出=P_电-P_热．

解答：解：（1）设定值电阻所分电压为U₁，则
E=U+U₁
解得：U₁=6-4=2V
对定值电阻R有：I=

U1

R

=

2

4

=0.5A
所以电源总功率P=EI=6×0.5=3W
（2）：设电动机消耗的电功率P_电，热功率为P_热，输出功率为P_出，则有：
P_热=I²r=0.5²×1=0.25W  
P_电=UI=4×0.5=2W   
P_出=P_电-P_热=2-0.25=1.75W 
答：（1）电源消耗的电功率为3W；
（2）电动机的电功率为2W，输出功率为1.75W．

点评：本题是欧姆定律的基本运用，必须知道电动机为非纯电阻元件，其总功率和热功率是不一样的．