Question

6．如圖所示，已知電源電動勢E=20V，內(nèi)阻不計，當(dāng)接入固定電阻R=5Ω時，電路中標(biāo)有“3V，6W”的燈泡L和內(nèi)阻R_D=0.5Ω的小型直流電動機(jī)D都恰能正常工作．試求：
（1）電路中的電流大小     
（2）電動機(jī)的額定電壓；
（3）電動機(jī)的輸出功率．

Answer 1

分析 （1）燈泡L在額定電壓下正常發(fā)光，此時功率等于額定功率，由功率公式求出燈泡中的電流，即為電路中的電流．
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電動機(jī)的額定電壓．
（3）電動機(jī)的輸出功率等于輸入的電功率與內(nèi)部發(fā)熱功率之差，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求解電動機(jī)的輸出功率．

解答 解：（1）燈泡L正常發(fā)光，電路中的電流為：I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}=\frac{6}{3}=2A$
（2）由閉合電路歐姆定律可求得，電動機(jī)的額定電壓為：
U_D=E-IR-U_L=20-2×5-3=7V
（3）電動機(jī)的總功率為P_總=IU_D=2×7=14W
電動機(jī)的熱功率為P_熱=I²R_D=2²×0.5=2W
所以電動機(jī)的輸出功率為P_出=P_總-P_熱=14-2=12W
答：（1）電路中的電流大小為2A；
（2）電動機(jī)的額定電壓為7V；
（3）電動機(jī)的輸出功率為12W．

點(diǎn)評 本題中含有電動機(jī)，電動機(jī)正常工作時的電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．