Question

【题目】如图所示，M为一线圈电阻rM=1Ω的电动机，定值电阻R=5Ω，电源电动势E=12V．当S闭合时，电压表的示数为U1=10.0V，当开关S断开时，电压表的示数为U2=5.0V．求：

（1）电源内阻r；
（2）开关S断开时电源输出功率；
（3）开关S断开时电动机输出的机械功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：当S闭合时有：E=U1+ ，

代入数据可得：r=1Ω

答：电源内阻为1Ω；

（2）解：开关断开时，电流为：I2= = =1A；

故有：P内=I22r=1×1=1W

所以输出功率为：P=E2I2﹣P内=11W

答：开关断开时电源输出功率为11W；

（3）解：电动机两端的电压为：UM=6V

电动机输出的机械功率为：P出=UM I2﹣I22rM=5W

答：开关断开时电动机输出的机械功率为5W．

【解析】（1）由闭合电路欧姆定律可求得内阻；（2）开关断开时，对R2由欧姆定律可求得电流，由P=I2r可求得内电阻上消耗的功率，由P=EI求得总功率，则可求得输出功率；（3）已知电动机两端的电压，由功率公式可求得电动机输出的机械功率．