题目内容

如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，闭合电键S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=4Ω，求：
（1）电源的输出功率P0；
（2）10s内电动机产生的热量Q；
（3）电动机的效率η；
（4）若用此电动机由静止开始加速提升一质量为0.5kg的物体，10s末物体的速度达到4m/s，且在这一过程中电动机输出功率保持不变，物体也不会碰到电动机，求物体在这10s内上升的高度h（忽略空气阻力和一切摩擦作用）．
分析：（1）路端电压等于灯泡两端的电压，灯泡正常发光，就等于灯泡的额定电压，电流可以根据I=
E-U
r
求得，根据P0=UI即可求解；
（2）先求出流过灯泡的电流I1，根据I2=I-I1即可得流过电动机的电流，再根据电动机的热功率PQ=I22R0即可求解；
（3）电动机的总功率P1=UI2，电动机的机械功率P2=P1-PQ，根据电动机的机械效率η=
P2
P1
即可求解；
（4）由动能定理即可求得上升的高度h．
解答：解：（1）由题意，并联部分电压为U=8V，内电压应为Ur=E-U=2V
总电流I=
E-U
r
=2A
电源的输出功率P0=UI=16W
（2）流过灯泡的电流I1=
P1
U
=1.5A
则可得流过电动机的电流I2=I-I1=0.5A
电动机的热功率PQ=I22R0=1W
10s内产生的热量为Q=PQt=10J
（3）电动机的总功率P1=UI2=4W
电动机的机械功率P2=P1-PQ=3W
电动机的机械效率η=
P2
P1
×100%=75%
（4）由动能定理，得：Pt=mgh+
1
2
mv2，
   解得：h=5.2m
答：（1）电源的输出功率P0为16W；
（2）10s内电动机产生的热量Q为10J；
（3）电动机的效率η为75%；
（4）物体在这10s内上升的高度h为5.2m．
点评：对于电动机电路，要正确区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路：当电动机正常工作时，是非纯电阻电路；当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路．
练习册系列答案
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（1）AO两点间的电势差UAO；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值为Rx．
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如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．两电压表可看作是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时，下列说法中正确的是（　　）
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A、小灯泡L1、L2变暗，L3变亮
B、小灯泡L3变暗，L1、L2变亮
C、△U1＜△U2
D、
△U1
△I
不变，
△U2
△I
不变

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