Question

如图所示，电源电动势为 E =30V，内阻为 r =1Ω，电灯上标有“6V、12W”字样，直流电动机线圈电阻 R =2Ω

如图所示，电源电动势为 E =30V，内阻为 r =1Ω，电灯上标有“6V、12W”字样，直流电动机线圈电阻 R =2Ω。若电灯恰能正常发光，求电动机输出的机械功率。

Answer 1

36W

法一：因为电灯恰能正常发光，所以闭合电路中的电流为  ………………………………1分 电动机两端的电压 U = E-Ir-U 灯 ="22V" ………………………………2分 电动机消耗的总功率 P ＝ UI ＝44W ………………………………2分 电动机线圈电阻消耗的功率 P R ＝ I 2 R ="8W" ………………………………2分 所以电动机输出的机械功率 P 机 = P-P R ="36W" ………………………………2分 法二：因为电灯恰能正常发光，所以闭合电路中的电流为  ………………………………1分 电源的总功率为P E =IE=2×30W=60w………………………………2分 电灯、电动机线圈电阻、电源内阻可作为纯电阻处理，它们消耗的电能全部转化为电热，电路中总的热功率为     P Q =P 灯 +I 2 (R+r)=[12+2 2 ×(2+1)]W=24w………………………………4分 由能量守恒定律有P E =P Q +P 机 ，则电机输出的机械功率为 P 机 =P E - P Q ="(60-24)W=36W" ………………………………2分