Question

1．如圖所示的電路中，R₁=14Ω，R₂=9Ω，當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí)，電流表讀數(shù)為0.2A；當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí)，電流表讀數(shù)為0.3A，求：
（1）電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r；
（2）若斷開1和2，把該電源和一個(gè)電樞電阻為R₃=0.2Ω的微型電動(dòng)機(jī)連接，此時(shí)電流表示數(shù)為0.5A．求電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為多少？

Answer 1

分析 （1）已知兩種情況下R，I，根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I（R+r），分別列出兩個(gè)方程，聯(lián)立組成方程組，可求出E和r；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求得電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，由功率關(guān)系求電動(dòng)機(jī)的輸出功率．

解答 解：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí)有：E=I₁（R₁+r）=0.2（14+r）…①
當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí)有：E=I₂（R₂+r）=0.3（9+r）…②
聯(lián)立①②可以求得：E=3V    r=1Ω
（2）設(shè)此時(shí)電動(dòng)機(jī)端面的電壓為U．根據(jù)閉合歐姆定律知：U=E-Ir=3-0.5×1=2.5V
電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為：P_出=UI-I²R₃
解得：P_出=1.2W                           
答：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r分別為3V和1Ω；
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為1.2W．

點(diǎn)評(píng) 本題提供了一種測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法：安阻法．要知道電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)其電路是非純電阻電路，不能用歐姆定律求其電壓．