Question

如圖，燈泡D與電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)在一個(gè)穩(wěn)壓電源上，電源的輸出電壓為U=20V，燈泡D的電阻為R_D=6Ω，電動(dòng)機(jī)M線圈的電阻為R_M=2Ω，與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)的理想電壓表讀數(shù)為U_M=14V．電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸的摩擦可忽略，求：
（1）通過(guò)燈泡的電流I=？
（2）電動(dòng)機(jī)M線圈的發(fā)熱功率P_Q=？
（3）電動(dòng)機(jī)M輸出的機(jī)械功率P_機(jī)=？

Answer 1

分析：（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立，而燈泡D是純電阻，可以對(duì)燈泡D，運(yùn)用用歐姆定律求電路中的電流．
（2）發(fā)熱功率根據(jù)P_Q=I²R_M即可求解；
（3）電動(dòng)機(jī)M輸出的機(jī)械功率P_機(jī)=P_M-P_熱．

解答：解：（1）燈兩端的電壓為U_D=U-U_M=20-14=6V　　　　　　　　　
所以通過(guò)燈的電流為I=

UD

RD

=

6

6

=1A　　　　　　　　　
（2）電動(dòng)機(jī)M線圈的發(fā)熱功率P_Q=I²R_M=1²×2=2 W
（3）電動(dòng)機(jī)M消耗的電功率為P_M=UI=14×1=14 　　　　　　
輸出的機(jī)械功率P_機(jī)=P_M-P_Q=14-2=12W
答：（1）通過(guò)燈泡的電流I為1A；
（2）電動(dòng)機(jī)M線圈的發(fā)熱功率P_Q為2W；
（3）電動(dòng)機(jī)M輸出的機(jī)械功率P_機(jī)為12W．

點(diǎn)評(píng)：本題切入點(diǎn)在于根據(jù)閉合電路歐姆定律求解干路電流，突破口在于根據(jù)電功率表達(dá)式列式求解，注意電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路．