Question

12．如圖所示，M為電動機，電動機的線圈電阻為1Ω，電阻R的阻值為5Ω，當閉合開關(guān)S后，電壓表的示數(shù)為2V，若電源電壓為3V，則電動機的輸出的機械功率為0.24W．

Answer 1

分析 由電路圖可知，電動機M和電阻R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓．根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電動機兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P=UI求出電動機的電功率，根據(jù)P=I²R求出電動機線圈的熱功率，兩者的差值即為電動機的輸出的機械功率．

解答 解：由電路圖可知，電動機M和電阻R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓．
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電動機兩端的電壓：
U_M=U-U_R=3V-2V=1V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I=I_R=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2V}{5Ω}$=0.4A，
電動機消耗的電功率：
P_M=U_MI=1V×0.4A=0.4W，
電動機線圈的熱功率：
P_熱=I²R_線=（0.4A）²×1Ω=0.16W，
則電動機輸出的機械功率：
P_機械=P_M-P_熱=0.4W-0.16W=0.24W．
故答案為：0.24W．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，關(guān)鍵是知道電動機是非純電阻用電器，歐姆定律不適用，同時要注意電壓表不測帶電源用電器兩端的電壓．