题目内容
如图所示，直流电动机的轴与圆盘中心相连，电键S断开时，电压表的示数为12.6V．电键S闭合时，电流表的示数为2A，电压表的示数为12V．圆盘半径为10cm，测速计测得转速为| 50 | π |
（1）电动机的输入功率、输出功率、效率各为多少？
（2）拉紧皮带可使电动机停转，此时电压表、电流表的示数又各为多少？电动机的输入功率又为多大？
分析：（1）电动机的输入功率P入=UI，电动机的输出功率与皮带对圆盘做功功率相等，且圆盘转动的线速度v为2πnr，所以P出=（F1-F2）v，进而求出效率；
（2）电动机停止转动后就变成了纯电阻电路，根据闭合电路欧姆定律及功率公式即可求解．
（2）电动机停止转动后就变成了纯电阻电路，根据闭合电路欧姆定律及功率公式即可求解．
解答：解：（1）电动机的输入功率为P入=UI=12×2W=24W．
电动机的输出功率与皮带对圆盘做功功率相等，且圆盘转动的线速度v为2πnr则：
P出=（F1-F2）v=（F1-F2） 2πnr=（7.9-6.1）×2π×（50/π）×0.05=18W．
效率为η=
=
=75%
（2）拉紧皮带使电动机停转，此时电路为纯电阻电路，由题分析可知电源电动势为12.6V，电源内阻为
r=
=
=0.3Ω，
电动机的直流电阻为
R=
=
=1.5Ω
此时电流表示数为I′=
=
=7A
电压表示数为U′=I′R=7×1.5=10.5V
电动机的输入功率为P′=I′U′=7×10.5=73.5W
答：（1）电动机的输入功率为24W、输出功率为18W、效率为75%；（2）拉紧皮带可使电动机停转，此时电压表的示数为10.5V、电流表的示数为7A，电动机的输入功率为73.5W．
电动机的输出功率与皮带对圆盘做功功率相等，且圆盘转动的线速度v为2πnr则：
P出=（F1-F2）v=（F1-F2） 2πnr=（7.9-6.1）×2π×（50/π）×0.05=18W．
效率为η=
| P出 |
| P入 |
| 18 |
| 24 |
（2）拉紧皮带使电动机停转，此时电路为纯电阻电路，由题分析可知电源电动势为12.6V，电源内阻为
r=
| E-U |
| I |
| 12.6-12 |
| 2 |
电动机的直流电阻为
R=
| P入-P出 |
| I2 |
| 24-18 |
| 4 |
此时电流表示数为I′=
| E |
| r+r |
| 12.6 |
| 1.8 |
电压表示数为U′=I′R=7×1.5=10.5V
电动机的输入功率为P′=I′U′=7×10.5=73.5W
答：（1）电动机的输入功率为24W、输出功率为18W、效率为75%；（2）拉紧皮带可使电动机停转，此时电压表的示数为10.5V、电流表的示数为7A，电动机的输入功率为73.5W．
点评：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．
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