Question

7．如图所示，直流电源的电动势E=30V，内阻r=1Ω，将它与一个标有“6V 12W”的小灯泡和一台内部导线电阻为2Ω的直流电动机串联组成闭合电路，小灯泡恰能正常发光．求：
（1）电源的输出功率． 
（2）电动机输出的机械功率．

Answer 1

分析 （1）根据小灯泡刚好正常发光，求解出电流；电源的输出功率等于电源的总功率与内电路功率之差．
（2）根据闭合电路欧姆定律求解出电动机两端的电压，然后根据P_出=UI-I²r求解电动机的输出功率．

解答 解：（1）小灯泡正常发光，则知电路中的电流为 I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{12}{6}$A=2A     
故电源的输出功率 P_出=EI-I²r=（30×2-2²×1）W=56W        
（3）电动机的发热功率 P_热=I²r_机=2²×2W=8W
电动机的输出功率 P_机=P_出-P_热-P_电=56-12-8=36（W）   
答：
（1）电源的输出功率为56W；
（2）电动机的输出功率为36W．

点评 本题中电动机正常工作，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，不能根据根据闭合电路欧姆定律直接求电路中电流，要准确把握各个功率之间的关系，结合能量守恒定律理解．