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4.如圖所示,電源的電動(dòng)勢E=60V,電阻R1=10Ω,電動(dòng)機(jī)繞組的電阻R0=0.5Ω,電鍵S1始終閉合.當(dāng)電鍵S2斷開時(shí),電阻R1的電功率是250W;當(dāng)電鍵S2閉合時(shí),電阻R1的電功率是160W,求
(1)電源的內(nèi)電阻;
(2)當(dāng)電鍵S2閉合時(shí)流過電源的電流和電動(dòng)機(jī)的輸出的功率.

分析 (1)根據(jù)S2斷開時(shí)R1消耗的功率為P1=(ER1+r2R1,即可求出內(nèi)阻r.
(2)當(dāng)電鍵S2閉合時(shí),根據(jù)電阻R1的電功率求出R1兩端的電壓和通過R1的電流,再根據(jù)E=U+Ir,求出總電流.從而求出通過電動(dòng)機(jī)的電流.根據(jù)P=UI2-I22R求電動(dòng)機(jī)的輸出功率.

解答 解:(1)設(shè)S2斷開時(shí)R1消耗的功率為P1,則P1=ER1+r2R1
代入數(shù)據(jù)可以解得,r=2Ω

(2)設(shè)S2閉合時(shí)R1兩端的電壓為U,消耗的功率為P2,則P2=U2R1,解得,U=40V
由閉合電路歐姆定律得,E=U+Ir,代入數(shù)據(jù),
得I=10A
流過R1的電流為I1,流過電動(dòng)機(jī)的電流為I2,I1=UR1=4A,而I1+I2=I,所以I2=6A,
UI2=P+I22R0,
代入數(shù)據(jù)得,P=222W
答:(1)電源的內(nèi)電阻為2Ω;
(2)當(dāng)電鍵S2閉合時(shí)流過電源的電流為10A;電動(dòng)機(jī)的輸出的功率為222W.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵能夠靈活運(yùn)用閉合電路歐姆定律,以及知道電動(dòng)機(jī)輸入功率、輸出功率、熱功率的關(guān)系.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.8m/s與11m/s是運(yùn)動(dòng)員在中點(diǎn)與終點(diǎn)的瞬時(shí)速度
B.8m/s與11m/s是運(yùn)動(dòng)員在前50m與后50m的平均速度
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