Question

9．在研究微型電動機的性能時，應用如圖所示的實驗電路．當調(diào)節(jié)滑動變阻器R’使電動機停止轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和2.0V．重新調(diào)節(jié)R’使電動機恢復正常運轉(zhuǎn)，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V，求
（1）這臺電動機正常運轉(zhuǎn)時的內(nèi)阻R
（2）電動機正常運轉(zhuǎn)時的輸出功率P_出．

Answer 1

分析 從電路圖中可以看出，電動機和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測量電動機兩端的電壓，電流表測量電路電流，根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$可求電動機停轉(zhuǎn)時的電阻；
利用公式P=UI可求電動機的總功率，根據(jù)公式P=I²R可求電動機克服本身阻力的功率，總功率與電動機克服自身電阻功率之差就是電動機的輸出功率．

解答 解：（1）電動機停止轉(zhuǎn)動時，可得電動機的電阻：R=$\frac{U}{I}=\frac{2}{0.5}$=4Ω；
（2）電動機正常運轉(zhuǎn)時，電動機的總功率：P=U₁I₁=24V×2A=48W；
電動機自身電阻的熱功率：P_R=I₁²R=（2A）²×4Ω=16W；
電動機正常運轉(zhuǎn)時的輸出功率是：P_出=P-P_R=48W-16W=32W．
答：（1）這臺電動機正常運轉(zhuǎn)時的內(nèi)阻為4Ω；
（2）電動機正常運轉(zhuǎn)時的輸出功率為32W．

點評 本題要明確非純電阻電路的功率的計算方法，知道電動機不轉(zhuǎn)動時可視為純電阻和能量間的關系．