Question

【題目】如圖所示，M為一線圈電阻rM=1Ω的電動機，定值電阻R=5Ω，電源電動勢E=12V．當S閉合時，電壓表的示數為U1=10.0V，當開關S斷開時，電壓表的示數為U2=5.0V．求：

（1）電源內阻r；
（2）開關S斷開時電源輸出功率；
（3）開關S斷開時電動機輸出的機械功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：當S閉合時有：E=U1+ ，

代入數據可得：r=1Ω

答：電源內阻為1Ω；

（2）解：開關斷開時，電流為：I2= = =1A；

故有：P內=I22r=1×1=1W

所以輸出功率為：P=E2I2﹣P內=11W

答：開關斷開時電源輸出功率為11W；

（3）解：電動機兩端的電壓為：UM=6V

電動機輸出的機械功率為：P出=UM I2﹣I22rM=5W

答：開關斷開時電動機輸出的機械功率為5W．

【解析】（1）由閉合電路歐姆定律可求得內阻；（2）開關斷開時，對R2由歐姆定律可求得電流，由P=I2r可求得內電阻上消耗的功率，由P=EI求得總功率，則可求得輸出功率；（3）已知電動機兩端的電壓，由功率公式可求得電動機輸出的機械功率．