Question

2．在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，可采用圖所示的實(shí)驗(yàn)電路．當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5A和1.0V；重新調(diào)節(jié)R，使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和15.0V．求：
（1）這臺電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻；
（2）這臺電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的熱功率；
（3）這臺電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率．

Answer 1

分析 （1）從電路圖中可以看出，電動(dòng)機(jī)和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測量電路中的電流，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可求電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻；
（2）根據(jù)P=I²r可求得正常工作時(shí)的熱功率；
（3）這臺電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，利用公式P=UI可求電動(dòng)機(jī)的輸入功率，再根據(jù)輸出功率等于總功率與熱功率的差值可求得輸出功率．

解答 解：當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)可視為純電阻電路，則有：r=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1}{0.5}$=2Ω；
（2）正常運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流為2.0A，則其熱功率P_熱=I²r=2²×2=8w；
（3）輸出功率 P_出=UI-I²r=15×2-2²×2=22W
答：（1）這臺電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為2Ω；
（2）這臺電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的熱功率為8W；
（3）這臺電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率為22W．

點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵是明白電路中各個(gè)用電器的連接情況，要知道電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)其電路是純電阻電路，歐姆定律能適用，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，其電路是非純電阻，歐姆定律不成立，要理清功率是如何分配的．