Question

如图所示，电阻R1=8Ω，直流电动机的内电阻R2=2Ω，当电键S断开时，电阻R1消耗的电功率为2.88W，电源的效率为8

Answer 1

解题思路：（1）当开关S断开时，电阻R₁消耗的电功率求出电路中电流和两端的电压，由闭合电路欧姆定律结合效率公式求出电源的电动势和内阻．

（2）当开关S闭合时，根据电阻R₁消耗的电功率求出R₁的电流和电压，根据欧姆定律求出干路电流，得到电动机的电流，再求出电动机输出的机械功率．

（1）S断开时，根据P₁=

U12

R1＝I12R1＝2.88W

解得：U₁=4.8V，I₁=0.6A

根据闭合电路欧姆定律得：U₁=ε-I₁r

即：4.8=ε-0.6r…①

电源效率：η＝

I12R1

I12(R1+r)＝80%…②

由①②解得：ε=6V，r=2Ω

S闭合后，根据P₂=

U22

R1＝I22R1＝2W

解得：U₂=4V，I₂=0.5A

根据闭合电路欧姆定律得：U₂=ε-I_总r

解得：I_总=1A

电动机的电压为U₂=4V，电流为：I′=I-I₂=0.5A

则电动机总功率为：P=U₂I′=2W

热损耗为：P_损=I′²r=0.5W

所以输出机械功率为：P-P_损=2-0.5=1.5W

答：（1）电源的电动势为6V，内阻为2Ω．

（2）电键接通后，电动机输出的机械功率为1.5W．

点评：

本题考点： 电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．

考点点评： 本题考查处理非纯电阻电路问题的能力．对于电动机正常时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立．