Question

如图所示，电源的电动势是6V，内电阻是0.5Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R₀为3Ω，若电压表的示数为3V，试求：

（1）电源的功率和电源的输出功率

（2）电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率．

Answer

（1）电源的功率为6W，电源的输出功率为5.5w；

（2）电动机消耗的功率为2.5w，电动机输出的机械功率为2W．

【解析】

试题分析：（1）限流电阻与电动机串联，电流相等，根据欧姆定律求解干路电流，根据P=EI求解电源的总功率，根据P输出=EI﹣I2r求解输出功率；

（2）根据功率的分配关系和能量守恒求解电动机的输出功率．

【解析】
（1）在串联电路中，电压表读R0两端的电压，由欧姆定律得I=

电源的总功率：P总=EI=6×1=6W

由能量转化和守恒定律得：P输出=P总﹣I2r=6﹣12×0.5=5.5W

（2）电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和，

P输出=PM+PO

PO=I2RO=3W

PM=P输出﹣PO=5.5﹣3=2.5W

有PM=P机+PMr

得P机=PM﹣PMr=2.5﹣I2r=2.5﹣0.5=2W

答：（1）电源的功率为6W，电源的输出功率为5.5w；

（2）电动机消耗的功率为2.5w，电动机输出的机械功率为2W．

【点评】本题关键按照局部→整体→局部的思路分析，求解干路电流是切入点，根据功率表达式求解各个元件的功率是突破口．