Question

18．如圖所示，電源電動勢E=12V，定值電阻R=10Ω，電動機(jī)繞組的電阻R₀=1Ω，閉合電鍵S₁，當(dāng)電建S₁斷開時，電壓表讀數(shù)為10V，當(dāng)電鍵S₂斷開時，電壓表讀數(shù)為8V，求：
（1）電源的內(nèi)電阻；
（2）當(dāng)電鍵S₂閉合時，電動機(jī)輸出的機(jī)械功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)S₂斷開時，由歐姆定律求出電路中的電流，再由閉合電路歐姆定律求出內(nèi)阻r．
（2）當(dāng)電鍵S₂閉合時，已知路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出總電流，以及通過R的電流，從而求出通過電動機(jī)的電流．根據(jù)P_出=UI₂-I₂²R求電動機(jī)的輸出功率．

解答 解：（1）S₂斷開時，由歐姆定律得：
電路中的電流 I₁=$\frac{{U}_{1}}{R}$=$\frac{10}{10}$A=1A
由閉合電路歐姆定律得 r=$\frac{E-{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{12-10}{1}$Ω=2Ω
（2）當(dāng)電鍵S₂閉合時，干路電流 I₂=$\frac{E-{U}_{2}}{r}$=$\frac{12-8}{2}$=2A
通過R的電流 I_R=$\frac{{U}_{2}}{R}$=$\frac{8}{10}$A=0.8A
通過電動機(jī)的電流 I_M=I₂-I_R=1.2A
所以電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為 P_M=U₂I_M-I_M²R₀=8.16W
答：
（1）電源的內(nèi)電阻是2Ω；
（2）當(dāng)電鍵S₂閉合時，電動機(jī)輸出的機(jī)械功率是8.16W．

點評 解決本題的關(guān)鍵能夠靈活運用閉合電路歐姆定律，以及知道電動機(jī)輸入功率、輸出功率、熱功率求法和三個功率的關(guān)系．