Question

13．如图所示，电源电压恒为U=14V，小灯泡L标有“4V 8W”，电动机的线圈电阻r_M=1.0Ω，当变阻器调到2Ω时，小灯泡与电动机均正常工作，求电动机的机械效率．

Answer 1

分析 由灯泡的额定电功率，利用P=UI可求得电流；因各元件串联；根据串联电路的规律可求得变阻器两端的电压；由功率公式P=UI可求得电动机的总功率及输出功率；最后根据η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{总}}×100%$求解电动机的机械效率．

解答 解：小灯泡正常工作；
则有：I=$\frac{P}{U}=\frac{8}{4}$=2A；
变阻器两端的电压U_R=IR=2×2=4V；
电动机的输入功率P_总=I（E-U₁-U_R）=2×（14-4-4）=12W；
电动机的输出功率P_出=P_总-I²r_M=12-4=8W；
故电动机的机械效率η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{总}}×100%$=$\frac{8}{12}×100%=66.7%$；
答：电动机的机械效率为66.7%．

点评 本题考查功率公式的应用，要注意明确总功率、输出功率及热功率的区别及计算，能正确选择功率公式．