Question

3．如圖所示，電路中的燈泡標(biāo)有“0.1V，0.4W”，電源的電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻為0.05Ω，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為0.1Ω，此時(shí)燈泡與電動(dòng)機(jī)都正常工作求：
（1）電動(dòng)機(jī)消耗的電功率
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率．

Answer 1

分析 （1）由閉合電路歐姆定律可求得電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，由功率公式P=UI可求得電動(dòng)機(jī)的功率；
（2）電動(dòng)機(jī)消耗的功率一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；根據(jù)能量守恒可求得輸出功率．

解答 解：（1）分析燈泡得電路中的電流為$I=\frac{P_1}{U_1}=\frac{0.4}{0.1}=4A$
設(shè)電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為U₂
 則有E=U₁+U₂+I•r
U₂=E-U₁-I•r=3.7V
電動(dòng)機(jī)消耗的功率為：p=I•U₂=4×3.7=14.8W
（2）由能量守恒得$I{U_2}={I^2}{R_2}+{p_機(jī)}$
解得：
p_機(jī)=13.2W
答：（1）電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為14.8W；
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為13.2W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電動(dòng)機(jī)的功率及閉合電路歐姆定律問題，要注意對(duì)于非純電阻電路中的功率計(jì)算要注意功率公式的正確應(yīng)用．