如图所示,已知电源电动势E=20V,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V 4.5W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作.求:(1)电路中的电流(2)电动机的额定工作电压和输出功率(3)电源的输出功率.

问题描述:

如图所示,已知电源电动势E=20V,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V 4.5W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作.求:

(1)电路中的电流
(2)电动机的额定工作电压和输出功率
(3)电源的输出功率.

(1)由题,“3V,4.5W”的灯泡L正常发光,则通过灯泡的电流等于额定电流,则电路中的电流大小为 I=PLUL=4.53A=1.5A.(2)直流电动机m能正常工作,其两端的电压等于额定电压,则有  Um=E-I(R+r)-UL=20-1.5×...
答案解析:(1)由电路图可知,灯泡、电阻、电动机串联接入电路,由串联电路特点可知,通过它们的电流相等.灯泡L和直流电动机都恰能正常工作,则知电路中电流等于灯泡的额定电流,由灯泡的额定功率和额定电压,由P=UI求出电路中的电流大小.
(2)根据串联特点电压的分配关系,由欧姆定律求出电动机的额定电压.P=UI−I2r′可得输出功率.
(3)由P=EI可以求出电源总功率,再减去内阻发热功率可得输出功率.
考试点:电功、电功率.
知识点:本题是简单的直流电路的计算问题,要知道用电器在额定电压下才能正常工作,明确串联电路总电压等于各部分电压之和,分析各个用电器电压和电流的关系是解题的关键