Question

如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=14V，內(nèi)阻r=1Ω．小燈泡L標(biāo)有“2V　4W”，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r_M=0.5Ω，當(dāng)變阻器調(diào)到R=1Ω時(shí)，電燈和電動(dòng)機(jī)均正常工作，則（　　）

• A、電動(dòng)機(jī)的輸出功率為16W
• B、電動(dòng)機(jī)的效率為87.5%
• C、電源的輸出功率為28W
• D、電源的效率為80%

Answer 1

分析：小燈泡L正常發(fā)光，其電壓為額定電壓，功率為額定功率，由公式P=UI可求出電路中的電流．根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電動(dòng)機(jī)的電壓．
電動(dòng)機(jī)的總功率為P=IU，內(nèi)阻上的發(fā)熱功率為P₁=I²r，電動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的機(jī)械功率為P₂=P-P₁．再求解效率．
電源的總功率為P′=IE，電源內(nèi)阻消耗的功率Pr=I2r，電源的輸出功率P_出=P′-P_r，再求解電源的效率．

解答：解：A、小燈泡正常發(fā)光，故燈泡兩端的電壓為U=2V，功率為P=4W，則電路中電流I=

P

U

=

4

2

=2A，
則電動(dòng)機(jī)M兩端電壓U_M=E-I（r+R）-2=8V
電動(dòng)機(jī)的總功率為P=IU=2×8=16W，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻上的發(fā)熱功率為P₁=I²r=2²×0.5=2W，
故電動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的機(jī)械功率為P₂=P-P₁=14W，故A錯(cuò)誤；
B、電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為η=

P2

P

×100%=

14

16

×100%=87.5%，故B正確；
C、電源的總功率為P′=IE=2×14=28W，電源內(nèi)阻消耗的功率Pr=I2r=4×1=4W，電源的輸出功率為P_出=P′-P_r=28-4=24W，故C錯(cuò)誤；
D、電源的效率為η=

P出

P′

=

24

28

=85.7%，故D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng)：每個(gè)公式的使用的條件是不同的，掌握住公式的使用的條件，這是做題的前提條件．