问题
计算题
如图所示，电源电动势为E=30V，内阻为r=1Ω，电灯上标有“6V、12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω。若电灯恰能正常发光，求电动机输出的机械功率。
答案
36W
法一：因为电灯恰能正常发光，所以闭合电路中的电流为
………………………………1分
电动机两端的电压U=E-Ir-U灯="22V" ………………………………2分
电动机消耗的总功率P＝UI＝44W ………………………………2分
电动机线圈电阻消耗的功率PR＝I2R="8W" ………………………………2分
所以电动机输出的机械功率P机=P-PR="36W" ………………………………2分
法二：因为电灯恰能正常发光，所以闭合电路中的电流为
………………………………1分
电源的总功率为PE=IE=2×30W=60w………………………………2分
电灯、电动机线圈电阻、电源内阻可作为纯电阻处理，它们消耗的电能全部转化为电热，电路中总的热功率为 PQ=P灯+I2(R+r)=[12+22×(2+1)]W=24w………………………………4分
由能量守恒定律有PE=PQ+P机，则电机输出的机械功率为
P机=PE - PQ="(60-24)W=36W" ………………………………2分