Question

2．如圖，燈泡D與電動機M中串聯(lián)在一個穩(wěn)壓電源上，電源的輸出電壓為U=20V，燈泡D的電阻為R_D=6Ω，電動機M線圈的電阻為R_M=2Ω，與電動機并聯(lián)的理想電壓表讀數(shù)為U_M=14V．電動機的轉(zhuǎn)軸的摩擦可忽略，求：
（1）通過燈泡的電流I=？
（2）電動機M線圈的發(fā)熱功率P_Q=？
（3）電動機M輸出的機械功率P_機=？

Answer 1

分析 （1）電動機正常工作時的電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立，而燈泡D是純電阻，可以對燈泡D，運用用歐姆定律求電路中的電流．
（2）發(fā)熱功率根據(jù)P_Q=I²R_M即可求解；
（3）電動機M輸出的機械功率P_機=P_M-P_熱．

解答 解：（1）燈兩端的電壓為${U}_{D}^{\;}=U-{U}_{M}^{\;}=20-14=6V$
所以通過燈泡的電流為$I=\frac{{U}_{D}^{\;}}{{I}_{D}^{\;}}=\frac{6}{6}A=1A$
（2）電動機M線圈的發(fā)熱功率${P}_{Q}^{\;}={I}_{\;}^{2}{R}_{M}^{\;}={1}_{\;}^{2}×2W=2W$
（3）電動機M消耗的電功率為${P}_{M}^{\;}=UI=14×1=14W$
輸出的機械功率${P}_{機}^{\;}={P}_{M}^{\;}-{P}_{Q}^{\;}=14-2=12W$
答：（1）通過燈泡的電流I為1A
（2）電動機M線圈的發(fā)熱功率${P}_{Q}^{\;}$為2W
（3）電動機M輸出的機械功率${P}_{機}^{\;}$為12W

點評 本題切入點在于根據(jù)閉合電路歐姆定律求解干路電流，突破口在于根據(jù)電功率表達式列式求解，注意電動機是非純電阻電路．