Question

【题目】如图所示，M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机，R=24Ω，电源电动势E=40V．当S断开时，理想电流表的示数I1=1.6A，当开关S闭合时，理想电流表的示数为I2=4.0A，求：

（1）电源内阻
（2）开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率．
（3）开关S闭合时电源输出功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：设电源内阻为r′，当S断开时， ，即 ，

得r′=1Ω．

答：电源内阻为1Ω．

（2）当S合上时，I2=4A，则U内=I2r′=4V

U外=E﹣U内=40V﹣4V=36V，也即电动机两端电压为36V

所以

答：开关S闭合时电动机发热消耗的功率为2.5W，转化为机械能的功率为87.5W．

（3）开关S闭合时电源输出功率P出=EI﹣I2R=4×40﹣1×42=144W

答：开关S闭合时电源输出功率为144W．

【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律先结合电流，直接求出电源的内电阻 ，注意电源的内电阻与电路是串联关系。
（2）电动机属于非纯电阻电路，输入功率为电动机的总功率，等于热功率与输出功率值和。
【考点精析】本题主要考查了电功率和电功的相关知识点，需要掌握电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt，这是计算电功普遍适用的公式. ? 单位时间内电流做的功叫电功率，P=W/t=UI，这是计算电功率普遍适用的公式才能正确解答此题．