Question

16．如图所示，电源的电动势为6V、内阻为0.5Ω，小型电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R₀的阻值为2.5Ω，若理想电压表的示数为2.5V时，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）以R₀为研究对象，根据欧姆定律求出电路中电流I，由公式P=EI求出电源的总功率．由公式P_r=I²r求内电路消耗的功率，从而得到电源的输出功率．
（2）根据电路的分压规律求出电动机两端的电压，由公式P=UI求出电动机的输入功率．由公式P=I²r求出电动机发热的功率，从而得到电动机输出的机械效率．

解答 解：（1）以电阻R₀为研究对象，根据欧姆定律得到电路中电流为：
I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{2.5}{2.5}$A=1A
电源的总功率为：P_E=EI=6W
内电路消耗的功率为：P_r=I²r=0.5W
所以电源的输出功率为：P_出=P_E-P_r=5.5W
（2）电动机的分压为：U_M=E-I（R₀+r）=3V
电动机消耗的功率为：P_M=U_MI=3W
电动机内阻发热功率为：P_热=I²r_M=0.5W
所以电动机输出的机械功率为：P_机=P_M-P_热=2.5W
答：（1）电源的输出功率是5.5W；
（2）电动机输出的机械功率是2.5W．

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．