Question

3．如图所示，电路中的灯泡标有“0.1V，0.4W”，电源的电动势为4V，内阻为0.05Ω，电动机内阻为0.1Ω，此时灯泡与电动机都正常工作求：
（1）电动机消耗的电功率
（2）电动机输出的机械功率．

Answer 1

分析 （1）由闭合电路欧姆定律可求得电动机两端的电压，由功率公式P=UI可求得电动机的功率；
（2）电动机消耗的功率一部分转化为内能，另一部分转化为机械能；根据能量守恒可求得输出功率．

解答 解：（1）分析灯泡得电路中的电流为$I=\frac{P_1}{U_1}=\frac{0.4}{0.1}=4A$
设电动机两端的电压为U₂
 则有E=U₁+U₂+I•r
U₂=E-U₁-I•r=3.7V
电动机消耗的功率为：p=I•U₂=4×3.7=14.8W
（2）由能量守恒得$I{U_2}={I^2}{R_2}+{p_机}$
解得：
p_机=13.2W
答：（1）电动机消耗的电功率为14.8W；
（2）电动机输出的机械功率为13.2W．

点评 本题考查电动机的功率及闭合电路欧姆定律问题，要注意对于非纯电阻电路中的功率计算要注意功率公式的正确应用．