Question

12．如图所示，M为电动机，电动机的线圈电阻为1Ω，电阻R的阻值为5Ω，当闭合开关S后，电压表的示数为2V，若电源电压为3V，则电动机的输出的机械功率为0.24W．

Answer 1

分析 由电路图可知，电动机M和电阻R串联，电压表测R两端的电压．根据串联电路的电压特点求出电动机两端的电压，根据串联电路的电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=UI求出电动机的电功率，根据P=I²R求出电动机线圈的热功率，两者的差值即为电动机的输出的机械功率．

解答 解：由电路图可知，电动机M和电阻R串联，电压表测R两端的电压．
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电动机两端的电压：
U_M=U-U_R=3V-2V=1V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I=I_R=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2V}{5Ω}$=0.4A，
电动机消耗的电功率：
P_M=U_MI=1V×0.4A=0.4W，
电动机线圈的热功率：
P_热=I²R_线=（0.4A）²×1Ω=0.16W，
则电动机输出的机械功率：
P_机械=P_M-P_热=0.4W-0.16W=0.24W．
故答案为：0.24W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道电动机是非纯电阻用电器，欧姆定律不适用，同时要注意电压表不测带电源用电器两端的电压．