Question

【題目】如圖所示，M為一線圈電阻rM=1Ω的電動(dòng)機(jī)，定值電阻R=5Ω，電源電動(dòng)勢E=12V．當(dāng)S閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為U1=10.0V，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)為U2=5.0V．求：

（1）電源內(nèi)阻r；
（2）開關(guān)S斷開時(shí)電源輸出功率；
（3）開關(guān)S斷開時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：當(dāng)S閉合時(shí)有：E=U1+ ，

代入數(shù)據(jù)可得：r=1Ω

答：電源內(nèi)阻為1Ω；

（2）解：開關(guān)斷開時(shí)，電流為：I2= = =1A；

故有：P內(nèi)=I22r=1×1=1W

所以輸出功率為：P=E2I2﹣P內(nèi)=11W

答：開關(guān)斷開時(shí)電源輸出功率為11W；

（3）解：電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為：UM=6V

電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為：P出=UM I2﹣I22rM=5W

答：開關(guān)斷開時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為5W．

【解析】（1）由閉合電路歐姆定律可求得內(nèi)阻；（2）開關(guān)斷開時(shí)，對R2由歐姆定律可求得電流，由P=I2r可求得內(nèi)電阻上消耗的功率，由P=EI求得總功率，則可求得輸出功率；（3）已知電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，由功率公式可求得電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率．