Question

一个实验用的电动机与电流表串联后接在6V直流电源上．闭合开关后电动机并没转动，这时电流表的读数为3A．检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了，排除故障后，让电动机带动抽水机转动，这时电流表的读数为1A，由此可以算出，此时电动机做机械功的功率为________W，电动机线圈电阻为________Ω．

Answer 1

4    2
分析：电动机未转时，电路可视作纯电阻电路，已知此时的工作电流和电源电压，由欧姆定律可求得线圈的电阻．
电动机转动时，电路为非纯电阻电路，此时电源的输出功率主要包括两部分：做机械功的机械功率和热损耗的发热功率；
那么输出功率需用P=UI求出，而发热功率则必须用P=I²R来求，两者的差值即为电动机做机械功的机械功率．
解答：（1）电动机未转时，电源电压为 U=6V，电流为 I₁=3A，此时为纯电阻电路，适用欧姆定律；
则，线圈电阻 R===2Ω．
（2）电动机转动时，电路为非纯电阻电路，电源的输出功率包括两部分：做机械功的机械功率和热损耗功率；
电源的输出功率为：P_总=UI₂=6V×1A=6W；
热损耗功率为：P_损=I₂²R=（1A）²×2Ω=2W；
因此，电动机做机械功的功率：P=P_总-P_损=6W-2W=4W；
故答案为：4，2．
点评：此题主要考查的是欧姆定律和电功率计算公式的应用，由于牵涉到纯电阻和非纯电阻电路，难度有所增加；
需要注意的是：欧姆定律是在纯电阻电路中得出的，所以它的应用有一定的局限性，即只适用于纯电阻电路．
在非纯电阻电路中，计算电功率必须用：P=UI=，计算电功必须用：W=Pt=UIt，计算电热必须用：Q=I²Rt（焦耳定律）．