题目内容

11.如图所示的电路中,电源电动势E=12V,内阻r=1Ω,电阻R的阻值为3Ω,指示灯RL的阻值为16Ω,电动机M线圈电阻RM为2Ω.当开关S闭合时,指示灯RL的电功率P=4W.求:
(1)流过电流表A的电流;
(2)电动机M输出的机械功率.

分析 (1)由图可知,指示灯与电动机并联后再与R串联;已知指示灯的电功率,则由功率公式P=I2R可求得灯泡中的电流,再由欧姆定律可求得并联部分的电压,由闭合电路的欧姆定律可求得干路中的电流,即得到电流表A的电流.
(2)由并联电路的电流规律可求得电动机的电流,则由功率公式P=UI可求得电动机消耗的总功率,而输出功率等于总功率减去热功率.

解答 解:(1)对于指示灯,由P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}}$得
  U=$\sqrt{P{R}_{L}}$=$\sqrt{4×16}$V=8V
通过指示灯的电流 IL=$\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{8}{16}$A=0.5A
根据闭合电路欧姆定律有
 E=U+I(R+r)
则 I=$\frac{E-U}{R+r}$=$\frac{12-8}{3+1}$=1A
即流过电流表A的电流是1A.
(2)由IM+IL=I得
流过电动机M的电流为 IM=I-IL=0.5A
电动机两端的电压 UM=U=8V
电动机的输入功率为 PM=UMIM=4W
电动机的发热功率为 P=IM2RM=0.52×2=0.5W
故电动机M输出的机械功率为 P=PM-P=3.5W
答:
(1)流过电流表A的电流是1A.
(2)电动机M输出的机械功率为3.5W.

点评 此类题目首先要明确电路的结构,再根据电路特点选择合适的方法;因电动机不是纯电阻电路,故应特别注意功率公式的选择,应由公式P=UI求总功率,而不能用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求电动机的总功率.

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