题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，闭合电键S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕组的电阻R₀=4Ω，求：
（1）电源的输出功率P₀；
（2）10s内电动机产生的热量Q；
（3）电动机的效率η；
（4）若用此电动机由静止开始加速提升一质量为0.5kg的物体，10s末物体的速度达到4m/s，且在这一过程中电动机输出功率保持不变，物体也不会碰到电动机，求物体在这10s内上升的高度h（忽略空气阻力和一切摩擦作用）．

答案

（1）由题意，并联部分电压为U=8V，内电压应为U_r=E-U=2V
总电流I=

E-U

r

=2A
电源的输出功率P₀=UI=16W
（2）流过灯泡的电流I₁=

P1

U

=1.5A
则可得流过电动机的电流I₂=I-I₁=0.5A
电动机的热功率P_Q=I₂²R₀=1W
10s内产生的热量为Q=P_Qt=10J
（3）电动机的总功率P₁=UI₂=4W
电动机的机械功率P₂=P₁-P_Q=3W
电动机的机械效率η=

P2

P1

=75%
（4）由动能定理，得：Pt=mgh+

1

2

mv²，
   解得：h=5.2m
答：（1）电源的输出功率P₀为16W；
（2）10s内电动机产生的热量Q为10J；
（3）电动机的效率η为75%；
（4）物体在这10s内上升的高度h为5.2m．