Question

在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R并控制電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和2.0V，重新調(diào)節(jié)R并使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V．求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率．

Answer 1

分析：電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其為純電阻元件，由歐姆定律可得其內(nèi)阻，進(jìn)而由P=UI可得輸入功率，由P=I²r可得發(fā)熱功率，可得輸出功率．

解答：解：設(shè)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為r_m，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)總功率為P_m，內(nèi)阻消耗的電功率為P_r，輸出功率為P_出，由題意可得：
電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其為純電阻元件，由歐姆定律可得其內(nèi)阻為：
rM=

U

I

=

2.0

0.5

Ω=4Ω            ①
由非純電阻電功率可得電動(dòng)機(jī)的輸入功率為：
P_M=IU=24×2W=48W         ②
發(fā)熱功率為：
Pr=I2rM=22×4W=16W        ③
故輸出功率為：
P_出=P_M-P_r=48W-16W=32W  ④
答：這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率為32W．

點(diǎn)評(píng)：通過(guò)本題重點(diǎn)是掌握非純電阻元件輸入功率，輸出功率的區(qū)別并會(huì)計(jì)算，會(huì)依據(jù)給定的條件求非純電阻元件的內(nèi)阻．