Question

2．将电源、开关、小灯泡、电动机连接成串联电路，其中电池电动势E=16V，内阻 r=1Ω，小灯泡标有“2V、4W”，电动机内阻r′=2Ω，当闭合开关后，电灯和电动机均为正常工作，求：
（1）通过电动机的电流？
（2）电动机输出的机械功率？

Answer 1

分析 （1）灯泡额定电压为2V，额定功率为4W，由电功率变形公式可以求出灯泡额定电流；
（2）由串联电路特点及欧姆定律可以求出电动机两端电压．再由功率公式求出电动机输入功率与热功率，然后求出电动机的机械功率．

解答 解：（1）灯泡正常工作，电路电流I=I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{4}{2}A$=2A，
因灯泡与电动机并联，故电动机中的电流为2A；
（2）
电动机两端电压U_M=E-Ir-U_L=16-2×1-2=12V；
电动机的输入功率P_M=U_MI=12×2=24W，
热功率P_Q=I²r′=2²×2=8W，
电动机的机械功率P_机=P_M-P_Q=24-8=16W；
答：（1）通过电动机的电流为2A；
（2）电动机输出的机械功率为16W．

点评 本题考查功率公式的应用，要注意明确电动机是非纯电阻电路，电动机的总功率等于热功率与输出功率（机械功率）之和．