Question

9．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’使電動(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’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
（1）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)阻R
（2）電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率P_出．

Answer 1

分析 從電路圖中可以看出，電動(dòng)機(jī)和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)量電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，電流表測(cè)量電路電流，根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$可求電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)的電阻；
利用公式P=UI可求電動(dòng)機(jī)的總功率，根據(jù)公式P=I²R可求電動(dòng)機(jī)克服本身阻力的功率，總功率與電動(dòng)機(jī)克服自身電阻功率之差就是電動(dòng)機(jī)的輸出功率．

解答 解：（1）電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可得電動(dòng)機(jī)的電阻：R=$\frac{U}{I}=\frac{2}{0.5}$=4Ω；
（2）電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的總功率：P=U₁I₁=24V×2A=48W；
電動(dòng)機(jī)自身電阻的熱功率：P_R=I₁²R=（2A）²×4Ω=16W；
電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率是：P_出=P-P_R=48W-16W=32W．
答：（1）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)阻為4Ω；
（2）電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率為32W．

點(diǎn)評(píng) 本題要明確非純電阻電路的功率的計(jì)算方法，知道電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可視為純電阻和能量間的關(guān)系．