Question

3．如图所示，M为电动机，N为电炉子，电炉子的电阻R=4Ω，电动机的内阻r=1Ω，恒定电压U=12V．当S₁闭合、S₂断开时，电流表A示数为I₁；当S₁、S₂同时闭合时，电流表A示数为I₂=5A；求：
（1）I₁示数及电炉子发热功率各多大？
（2）电动机的输出功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据欧姆定律列式求解电流，电炉子是纯电阻电路，电功等于电热；
（2）电动机是非纯电阻电路，输出功率等于总功率减去热功率．

解答 解：（1）电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律I=RU得：I₁=$\frac{U}{R}$=$\frac{12V}{4Ω}$=3A，
其发热功率为：P_R=UI₁=12×3=36W；
（2）当S₁、S₂同时闭合时，流过电动机的电流为：I₃=I₂-I₁=2A，
电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：UI₃=P+I₃²r，
代入数据解得：P=20W；
答：（1）I₁示数为3A，电炉子发热功率为36W；
（2）电动机的输出功率是20W．

点评 对于电动机电路，正常工作时是非电阻电路，根据能量守恒求解其输出功率，要区分电动机的输出功率与效率的不同，不能混淆．