Question

【题目】如图所示电路，电源电动势E＝6V，内阻为r＝1Ω。闭合S1，断开S2，电流表的示数是1.00A；闭合S1，闭合S2，电流表的示数是2.00A，此时电动机竖直向上匀速吊起一质量为m＝0.6kg的重物。已知电动机线圈电阻为R0＝0.5Ω，电流表、电压表均为理想表，不计一切阻力，g取10m/s2。求：

(1)闭合、断开时，定值电阻消耗的电功率

(2)闭合、闭合时，重物向上运动的速率

(3)闭合、闭合时，电源和电动机的效率

Answer 1

【答案】(1)5W (2)0.68m/s (3)源=66.7% 机=85%

【解析】

(1)闭合、断开时，根据闭合电路的欧姆定律结合电功率的计算公式求解定值电阻消耗的电功率；

(2)根据闭合电路的欧姆定律结合电路连接情况求出流过电动机的电流，电动机输出的机械功率为，由此求解；

(3)电源的效率，电动机的效率，由此求解。

(1)闭合、断开时，根据闭合电路的欧姆定律可得：

定值电阻消耗的电功率为：

代入数据解得：；

(2)闭合、断开时，根据闭合电路的欧姆定律可得：

闭合、闭合时，根据闭合电路的欧姆定律可得：

根据欧姆定律可得流过定值电阻的电流为：

流过电动机的电流为，电动机输出的机械功率为：

因为：

解得：

(3)闭合、闭合时，电源的效率为：

解得：

电动机的效率：

解得。