Question

4．如圖所示，電源電動勢為E=30V，內(nèi)阻為r=1Ω，電燈上標(biāo)有“6V，12W”字樣，直流電動機(jī)線圈電阻R=2Ω．若電燈恰能正常發(fā)光，則電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為36瓦．

Answer 1

分析 燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P=UI求出電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出電動機(jī)兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出電動機(jī)消耗的電功率，根據(jù)P=I²R求出電動機(jī)線圈發(fā)熱功率，電動機(jī)消耗的電功率減去發(fā)熱功率即為輸出的機(jī)械功率．

解答 解：因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{12W}{6V}$=2A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，電動機(jī)兩端的電壓：
U_M=E-U_L-Ir=30V-6V-2A×1Ω=22V，
電動機(jī)消耗的電功率：
P_M=U_MI=22V×2A=44W，
電動機(jī)線圈的發(fā)熱功率：
P_R=I²R=（2A）²×2Ω=8W，
電動機(jī)輸出的機(jī)械功率：
P_機(jī)械=P_M-P_R=44W-8W=36W．
故答案為：36．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和閉合電路的歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，要注意電動機(jī)是非純電阻用電器歐姆定律不適用．