Question

10．如图所示，电源电动势E=8V，内电阻为r=0.5Ω，“3V，3W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机正常工作，电动机的线圈电阻R=1.5Ω．求：
（1）电源的输出功率
（2）电动机的输出功率．

Answer 1

分析 （1）由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是3V，额定功率是3W，由电功率公式的变形公式可以求出灯泡额定电流，由串联电路特点可以求出通过电机的电流．
（2）由串联电路特点求出电动机电压，由P=UI求出电动机输入功率，由P=I²R求出电动机热功率，电动机输入功率与热功率之差是电动机的输出功率．

解答 解：（1）根据灯泡的额定值可知：
P₀=I₀U₀
解得：I₀=$\frac{3}{3}$=1A                     
电源路端电压U_路=E-I₀r        
解得：U_路=8-1×0.5=7.5V   
电源的输出功率P_出=I₀U_路      
即P_出=7.5×1=7.5W                      
（2）电动机两端电压U=E-I₀r-U₀      
电动机内阻热功率P_热=I₀²r          
电动机输出功率P_出=I₀U-P_热
联立解得：电动机的输出功率为：
P_出=3W  
答：（1）电源的输出功率为7.5W；
（2）电动机的输出功率为3W．

点评 本题考查功率的计算，要注意明确电动机是非纯电阻电路，输出功率等于输入功率与热功率之差；同时要注意掌握功率公式的适用条件．