Question

15．如图所示为一玩具起重机的电路示意图．电源电动势为6V，内阻为0.5Ω，电阻R=2.5Ω，当电动机以0.5m/s的速度匀速提升一质量为0.32kg的物体时（不计一切摩擦阻力，g=10m/s²），标有“3V　0.6W”的灯泡恰好正常发光，求电动机的内阻？

Answer 1

分析 由灯泡的性质及串并联电路的规律可得出电动机两端的电压及电流，再由功率公式可求得电动机内阻．

解答 解：电动机输出功率P_出=mgv=0.32×10×0.5=1.6 W，
灯泡中电流I_L=$\frac{P_额}{U_额}$=$\frac{0.6W}{3V}$=0.2 A，
干路电流I=$\frac{{E-{U_额}}}{r+R}$=$\frac{6-3}{2.5+0.5}$=1 A，
电动机中电流I_M=I-I_L=1-0.2=0.8 A，
电动机的功率P=U_额I_M=I_M²R_M+P_出，计算得R_M=$\frac{{{U_额}{I_M}-{P_出}}}{{{I_M}^2}}$=$\frac{3×0.8-1.6}{{{{0.8}^2}}}$=1.25Ω；
答：电动机的内阻为1.25Ω．

点评 本题考查功率公式的应用及闭合电路欧姆定律，要注意正确分析电路，明确各种功率公式的正确应用，通过并联电路求通过电动机的电流是本题的关键．