Question

【題目】如圖所示電路，電源電動勢E＝6V，內阻為r＝1Ω。閉合S1，斷開S2，電流表的示數是1.00A；閉合S1，閉合S2，電流表的示數是2.00A，此時電動機豎直向上勻速吊起一質量為m＝0.6kg的重物。已知電動機線圈電阻為R0＝0.5Ω，電流表、電壓表均為理想表，不計一切阻力，g取10m/s2。求：

(1)閉合、斷開時，定值電阻消耗的電功率

(2)閉合、閉合時，重物向上運動的速率

(3)閉合、閉合時，電源和電動機的效率

Answer 1

【答案】(1)5W (2)0.68m/s (3)源=66.7% 機=85%

【解析】

(1)閉合、斷開時，根據閉合電路的歐姆定律結合電功率的計算公式求解定值電阻消耗的電功率；

(2)根據閉合電路的歐姆定律結合電路連接情況求出流過電動機的電流，電動機輸出的機械功率為，由此求解；

(3)電源的效率，電動機的效率，由此求解。

(1)閉合、斷開時，根據閉合電路的歐姆定律可得：

定值電阻消耗的電功率為：

代入數據解得：；

(2)閉合、斷開時，根據閉合電路的歐姆定律可得：

閉合、閉合時，根據閉合電路的歐姆定律可得：

根據歐姆定律可得流過定值電阻的電流為：

流過電動機的電流為，電動機輸出的機械功率為：

因為：

解得：

(3)閉合、閉合時，電源的效率為：

解得：

電動機的效率：

解得。