人教版高中物理精講精練-必修3第15講：電路中的能量轉(zhuǎn)化 （解析版）

第15講：電路中的能量轉(zhuǎn)化【考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一、電功和電功率1．電功(1)電功是指電路中靜電力對定向移動(dòng)的電荷所做的功，電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程．(2)電功的計(jì)算公式：W＝UIt.單位：焦耳，符號為J.常用的單位：千瓦時(shí)(kW·h)，也稱“度”，1kW·h＝3.6×106J.2．電功率(1)定義：電流在一段電路中所做的功與通電時(shí)間之比．(2)公式：P＝eq\f(W,t)＝UI.(3)單位：瓦特，符號為W.(4)意義：表示電流做功的快慢．考點(diǎn)二、焦耳定律1．焦耳定律(1)內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比．(2)表達(dá)式：Q＝I2Rt.2．熱功率(1)定義：單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量稱為熱功率．(2)表達(dá)式：P熱＝I2R.(3)物理意義：表示電流發(fā)熱快慢的物理量．考點(diǎn)三、電路中的能量轉(zhuǎn)化從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度看，電動(dòng)機(jī)從電源獲得能量，一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即P電＝P機(jī)＋P損，其中P電＝UI，P損＝I2R.重難點(diǎn)技巧總結(jié)1．串、并聯(lián)電路的功率分配關(guān)系(1)串聯(lián)電路中各個(gè)電阻的電功率跟它的阻值成正比，即eq\f(P1,R1)＝eq\f(P2,R2)＝…＝eq\f(Pn,Rn)＝I2.(2)并聯(lián)電路中各個(gè)電阻的電功率跟它的阻值成反比，即P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2.(3)無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路消耗的總功率均等于電路中各電阻消耗的功率之和．2．純電阻電路與非純電阻電路(1)純電阻電路：電流通過純電阻電路做功時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能．(2)非純電阻電路：含有電動(dòng)機(jī)或電解槽等的電路稱為非純電阻電路．在非純電阻電路中，電流做功將電能除了部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能等其他形式的能．例如電動(dòng)機(jī)P總＝P出＋P熱．3．純電阻電路和非純電阻電路的比較純電阻電路非純電阻電路舉例白熾燈、電爐、電熨斗、電飯鍋電動(dòng)機(jī)、電解槽能量轉(zhuǎn)化情況電功和電熱的關(guān)系W＝Q即IUt＝I2RtW＝Q＋E其他UIt＝I2Rt＋E其他電功率和熱功率的關(guān)系P＝P熱，即IU＝I2RP＝P熱＋P其他即IU＝I2R＋P其他歐姆定律是否成立U＝IR，I＝eq\f(U,R)成立U＞IR，I＜eq\f(U,R)不成立說明W＝UIt、P電＝UI適用于任何電路計(jì)算電功和電功率Q＝I2Rt、P熱＝I2R適用于任意電路計(jì)算電熱和熱功率只有純電阻電路滿足W＝Q，P電＝P熱；非純電阻電路W>Q，P電>P熱【題型歸納】題型一：電功與電功率的計(jì)算和應(yīng)用1．（2023秋·浙江紹興·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，電路中電阻，，，A、B之間的電壓恒為100V，電壓表和電流表均為理想電表。下列說法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)為60V B．電流表的示數(shù)為2.5AC．電阻兩端的電壓為60V D．電阻消耗的電功率為100W【答案】A【詳解】A．電壓表為理想電表，因此電壓表的示數(shù)為電阻R3兩端的電壓，則有A正確；

B．電流表的示數(shù)為電路中的總電流，由歐姆定律可知B錯(cuò)誤；C．電壓表為理想電表，則電阻兩端的電壓是零，C錯(cuò)誤；D．由電功率公式，可得電阻消耗的電功率為D錯(cuò)誤。故選A。2．（2023秋·重慶沙坪壩·高二重慶南開中學(xué)校聯(lián)考期末）如圖所示的電路中，，電源內(nèi)阻。當(dāng)開關(guān)S與1接通時(shí)，電功率為，當(dāng)開關(guān)S與2接通時(shí)，電功率為。則與的比值為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】當(dāng)開關(guān)S與1接通時(shí)，當(dāng)開關(guān)S與2接通時(shí)得：故選C。3．（2022秋·黑龍江鶴崗·高二鶴崗一中?？计谥校┤鐖D所示，a、b兩點(diǎn)間的電壓為9V，三個(gè)電阻的阻值分別為、。下列說法正確的是（

）A．、、兩端的電壓之比為B．、、消耗的電功率之比為C．在相等的時(shí)間內(nèi)，通過、、的電荷量之比為D．在相等的時(shí)間內(nèi)，、、產(chǎn)生的焦耳熱之比為【答案】B【詳解】A．電路中的總電阻為電路中的電流則兩端電壓并聯(lián)部分兩端電壓為所以、、兩端的電壓之比為，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可得、、消耗的電功率之比為，故B正確；C．根據(jù)歐姆定律可得通過、、的電流之比為，根據(jù)可得在相等時(shí)間內(nèi)通過、、的電荷量之比為等于通過它們的電流之比，即，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)結(jié)合選項(xiàng)B，可以得到在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱之比為，故D錯(cuò)誤。故選B。題型二：混聯(lián)電路中的功率計(jì)算4．（2023·全國·高二課堂例題）如圖所示為某一電路的一部分，其中R1=10Ω，R2=R3=20Ω，下列關(guān)于R1、R2、R3消耗的電功率P1、P2、P3，以及R1、R2、R3兩端的電壓U1、U2、U3的關(guān)系正確的是（）A．U1：U2：U3=1：2：2 B．U1：U2：U3=1：1：1C．P1：P2：P3=1：1：1 D．P1：P2：P3=1：2：2【答案】B【詳解】AB．設(shè)流過R1的電流為I，則可得U1：U2：U3=1：1：1故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)公式可得故CD錯(cuò)誤。故選B。5．（2022秋·河南南陽·高二校考階段練習(xí)）如圖所示，把4個(gè)完全相同的燈接成如圖所示的（a）、（b）兩個(gè)電路，兩電路電源輸出電壓相同且一定，調(diào)節(jié)變阻器R1、R2使燈均正常發(fā)光，設(shè)兩個(gè)電路消耗的功率分別為Pa、Pb，則（）A．4Pa=Pb B．Pa=4PbC．Pa<4Pb D．Pa>4Pb【答案】B【詳解】令燈泡的額定電壓與額定電流分別為、，則a電路中干路電流為，消耗的功率為b電路干路電流為，消耗的功率為可知Pa=4Pb故選B。6．（2023秋·山東東營·高二利津縣高級中學(xué)校考開學(xué)考試）額定電壓均為110V，額定功率PA=100W，PB=40W的A、B兩盞燈泡，若接在電壓為220V的電路上，使兩盞燈泡均能正常發(fā)光，且消耗功率最小的電路是（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】判斷燈泡能否正常發(fā)光，就要判斷實(shí)際電壓是不是額定電壓或?qū)嶋H電流是不是額定電流，對燈泡有可知RA<RB。對于A電路，由于RA<RB，所以UB>UA，又UB＋UA=220V則UB>110V，B燈被燒毀，UA<110V，A燈不能正常發(fā)光；對于B電路，由于RB>RA，A燈與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，并聯(lián)電阻小于RB，所以UB>U并，則UB>110V，B燈被燒毀，A燈不能正常發(fā)光；對于C電路，B燈與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，并聯(lián)電阻可能等于RA，所以可能UA=UB=110V兩燈可以正常發(fā)光；對于D電路，若滑動(dòng)變阻器的有效電阻等于A燈、B燈的并聯(lián)電阻，則UA=UB=110V兩燈可以正常發(fā)光。比較C、D兩個(gè)電路，當(dāng)燈A、B均正常發(fā)光時(shí)，由于C電路中滑動(dòng)變阻器功率為PC=（IA-IB）×110V而D電路中滑動(dòng)變阻器功率為PD=（IA＋I(xiàn)B）×110V所以C電路消耗電功率最小。故選C。題型三：焦耳定律的計(jì)算7．（2023秋·上海浦東新·高二?？计谀┤鐖D1所示，用充電寶為一手機(jī)電池充電，其等效電路如圖2所示。在充電開始后的一段時(shí)間t內(nèi)，充電寶的輸出電壓U、輸出電流I可認(rèn)為是恒定不變的，設(shè)手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，則時(shí)間t內(nèi)（）A．充電寶輸出的電功為UItB．充電寶產(chǎn)生的熱功率為I2rC．手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為tD．手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為UIt＋I(xiàn)2rt【答案】A【詳解】A．充電寶的輸出電壓U、輸出電流I，所以時(shí)間t內(nèi)充電寶輸出的電功為W=UIt故A正確；B．充電寶內(nèi)的電流也是I，但其內(nèi)阻未知，所以無法判斷充電寶產(chǎn)生的熱功率，故B錯(cuò)誤；C．U是充電寶的輸出電壓，不是手機(jī)電池的內(nèi)電壓，所以不能用，計(jì)算手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱，手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)為，故C錯(cuò)誤；D．充電寶輸出的電能一部分轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能，一部分轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱，故根據(jù)能量守恒定律可知手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為：，故D錯(cuò)誤。故選A。8．（2022秋·江西撫州·高二臨川一中?？计谥校┤鐖D甲所示，橫截面都是正方形的三段導(dǎo)體，它們的材料和長度都相同，導(dǎo)體B剛好能嵌入導(dǎo)體A，導(dǎo)體C剛好能嵌入導(dǎo)體B，現(xiàn)將三段導(dǎo)體按圖乙方式接入到電路中，則（）A．導(dǎo)體A、B、C的電阻之比為3：2：1B．導(dǎo)體A、B、C兩端的電壓之比為1：2：3C．流過導(dǎo)體A、C的電流之比為1：1D．導(dǎo)體A、B、C在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為1：1：4【答案】D【詳解】ABC．依題意，可得A的橫截面積為B的橫截面積C的橫截面積故A、B、C橫截面積相等，由可知A、B、C電阻相等，由串、并聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律可知導(dǎo)體A、B、C兩端的電壓之比為1：1：2，流過導(dǎo)體A、B、C的電流之比為1：1：2，故ABC錯(cuò)誤；D．由可知，導(dǎo)體A、B、C在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為1：1：4，故D正確。故選D。9．（2022春·安徽·高二校聯(lián)考開學(xué)考試）取兩根完全相同的電阻絲，第一次將兩根電阻絲串聯(lián)，兩端加電壓U時(shí)，經(jīng)t1時(shí)間產(chǎn)生的熱量為Q；第二次將兩根電阻絲分別均勻拉長一倍后再并聯(lián)，兩端加相同的電壓U，經(jīng)t2時(shí)間產(chǎn)生的熱量為2Q。則為（

）A．4:1 B．2:1 C．1:2 D．1:4【答案】C【詳解】設(shè)兩根完全相同的電阻絲電阻為R，則第一次將兩根電阻絲串聯(lián)，兩端加電壓U時(shí)，經(jīng)t1時(shí)間產(chǎn)生的熱量為第二次將兩根電阻絲分別均勻拉長一倍后電阻絲電阻為，因?yàn)殚L度變?yōu)樵瓉淼亩叮捎隗w積不變，故橫截面積變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t之后再并聯(lián)，兩端加相同的電壓U，經(jīng)t2時(shí)間產(chǎn)生的熱量為解得故選C。題型四：電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化計(jì)算（非純電阻的電路）10．（2023春·上海嘉定·高二校考開學(xué)考試）如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12V，燈泡L上標(biāo)有“6V，12W”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻0.5Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光，則下列說法正確的是（

）

A．燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為2ΩB．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為10WC．電動(dòng)機(jī)線圈電阻的發(fā)熱功率為2WD．整個(gè)電路消耗的電功率為14W【答案】C【詳解】A．燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為燈泡的電阻為A錯(cuò)誤；B．電動(dòng)機(jī)的電壓為電動(dòng)機(jī)輸入功率為B錯(cuò)誤；C．電動(dòng)機(jī)線圈電阻的發(fā)熱功率為C正確；D．整個(gè)電路消耗的電功率為D錯(cuò)誤。故選C。11．（2022秋·福建莆田·高二福建省仙游縣華僑中學(xué)?？计谥校┤鐖D所示，已知電源電壓U=10V，內(nèi)阻不計(jì)，電路中定值電阻R=5Ω，當(dāng)閉合電鍵S電路穩(wěn)定時(shí)，電路中標(biāo)有“3V，3W”的燈泡L和線圈電阻RD=0.2Ω的小型直流電動(dòng)機(jī)D都恰能正常工作，求：（1）電路中的電流大?。唬?）電動(dòng)機(jī)的額定電壓；（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率?！敬鸢浮浚?）1A；（2）2V；（3）1.8W【詳解】（1）因?yàn)闊襞菡０l(fā)光，故通過燈泡的電流為（2）電動(dòng)機(jī)兩端的電壓（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率12．（2023·全國·高二隨堂練習(xí)）隨著智能化時(shí)代的到來，掃地機(jī)器人已進(jìn)入千家萬戶，掃地機(jī)器人的核心部件是微型吸塵器，內(nèi)部有直流電動(dòng)機(jī)，電路如圖所示，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R并控制電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.3A和0.3V，重新調(diào)節(jié)R并使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.8A和2.0V，求：（1）電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻；（2）電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率；（3）電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工作效率?！敬鸢浮浚?）；（2）0.96W；（3）60%【詳解】（1）當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，為純電阻，由部分電路歐姆定律（2）正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，消耗的電功率為熱功率為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率為（3）工作效率為【雙基達(dá)標(biāo)】一、單選題13．（2023秋·高二）下列關(guān)于電功和電功率的說法中，正確的是（）A．電流做功就是電場力做功，把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能B．電流做功越多，則功率越大C．電功率越小，則電流做的功一定越小D．額定電壓相同的用電器A和B，額定功率PA＞PB，兩者串聯(lián)后接在電路中，持續(xù)一段時(shí)間后，實(shí)際消耗的電能WA＞W(wǎng)B【答案】A【詳解】A、電流做功的本質(zhì)就是電場力驅(qū)動(dòng)電荷做定向移動(dòng)做功，把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。故A正確；BC、根據(jù)電功率的定義式為，可知電流做功越多，則功率不一定越大；電功率越小，則電流做的功不一定越小還與時(shí)間有關(guān)，故BC錯(cuò)誤；D、額定電壓相同的用電器A和B，額定功率PA＞PB，由可知：RA＜RB；兩者串聯(lián)后接在電路中，流過兩個(gè)電阻的電流是相等的，由公式可知，持續(xù)一段時(shí)間后，實(shí)際消耗的電能WB＞W(wǎng)A，故D錯(cuò)誤；故選A。14．（2023秋·山東濟(jì)南·高二山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？奸_學(xué)考試）小燈泡L1和L2分別標(biāo)有“6V，3W”、“6V，6W”，將L1和L2分別如圖甲、乙所示的方式與同一電源連接，閉合開關(guān)S后，L1和L2都能發(fā)光，（假設(shè)燈絲電阻不變），下列說法正確的是（）

A．甲圖中通過L1的電流大于通過L2的電流B．乙圖中L1比L2更亮些C．乙圖中L1、L2兩端的實(shí)際電壓相等D．甲、乙兩圖中L1的實(shí)際功率都小于L2的實(shí)際功率【答案】B【詳解】A．根據(jù)可知根據(jù)可知甲圖中通過L1的電流小于通過L2的電流，故A錯(cuò)誤；B．L1和L2串聯(lián)在電路中，則流過L1和L2的電流相等，根據(jù)可知L1的功率更大，故乙圖中L1比L2更亮些，故B正確；C．乙圖中L1和L2串聯(lián)在電路中，則流過L1和L2的電流相等，L1的內(nèi)阻較大，可知乙圖中L1兩端的實(shí)際電壓較大，故C錯(cuò)誤；D．甲圖中L1的實(shí)際功率小于L2的實(shí)際功率，乙兩圖中L1的實(shí)際功率大于L2的實(shí)際功率，故D錯(cuò)誤。故選B。15．（2023秋·四川瀘州·高二統(tǒng)考期末）廚房的油煙危害健康。某品牌的抽油煙機(jī)主要部件是照明燈L和抽氣扇M（電動(dòng)機(jī)），連接在220V的照明電路中，如圖所示。下列關(guān)于抽油煙機(jī)的說法中，正確的是（）A．只有照明燈亮?xí)r，抽氣扇才能正常工作B．抽氣扇由“強(qiáng)吸”擋換成“弱吸”擋，其發(fā)熱功率不變C．閉合開關(guān)S1、S2和S3時(shí)，抽氣扇處于“弱吸”擋D．工作中的抽氣扇因吸入異物出現(xiàn)卡機(jī)時(shí)，回路中的電流將變得很大【答案】D【詳解】A．由電路圖可知，照明燈和抽氣扇處于并聯(lián)狀態(tài)，則抽氣扇工作與否與是否點(diǎn)亮照明燈無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．由電路圖可知，斷開開關(guān)S2，電阻R與抽氣扇串聯(lián)，抽氣扇是“弱吸”擋；閉合開關(guān)S2，電阻R被短路，抽氣扇是“強(qiáng)吸”擋；抽氣扇由“強(qiáng)吸”擋換成“弱吸”擋，則流過抽氣扇的電流變小，而抽氣扇的熱功率為，其中r為電機(jī)內(nèi)阻，不變，則抽氣扇由“強(qiáng)吸”擋換成“弱吸”擋，其發(fā)熱功率減小，故B錯(cuò)誤；C．閉合開關(guān)S1、S2和S3時(shí)，由電路圖可知，電阻R被短路，則流過抽氣扇的電流、電壓變大，則功率變大，抽氣扇處于“強(qiáng)吸”擋，故C錯(cuò)誤；D．工作中的抽氣扇因吸入異物出現(xiàn)卡機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)變成純電阻電路，回路中的電流將變大，故D正確。故選D。16．（2023秋·湖南岳陽·高二統(tǒng)考期末）在如圖所示的分壓電路中，c、d間的電壓恒為，滑動(dòng)變阻器的全值電阻，滑片P可在a、b兩端點(diǎn)間滑動(dòng)，定值電阻，則（）

A．電阻R兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍為0～7.5VB．滑片P位于a、b連線的中點(diǎn)時(shí)，電阻R兩端的電壓為5VC．滑片P位于a點(diǎn)時(shí)，變阻器消耗的功率為10WD．電路中的最大電流為1.5A【答案】D【詳解】A．c、d間的電壓恒為，所以電阻R兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍為0~10V，A錯(cuò)誤；B．觸頭P位于a、b連線的中點(diǎn)時(shí)，電阻R與R0的RPb并聯(lián)，電阻值為并聯(lián)后R兩端的電壓為B錯(cuò)誤；C．觸頭P位于a點(diǎn)時(shí)，變阻器R0消耗的功率，由電功率公式為C錯(cuò)誤；D．觸頭P位于a點(diǎn)時(shí)，電路中的電阻最小，電流最大，此時(shí)總電阻電阻為此時(shí)電路中的電流為所以D正確。故選D。17．（2023秋·高二課時(shí)練習(xí)）一臺小型電動(dòng)機(jī)在3V電壓下工作，通過它的電流強(qiáng)度為0.2A，用此電動(dòng)機(jī)提升4N的物體時(shí)，在30s內(nèi)可使物體被勻速提升3m。求：（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率；（2）在提升重物的30s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量；（3）線圈的電阻？【答案】（1）0.6W；（2）6J；（3）5Ω【詳解】（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入=UI=0.2×3W=0.6W（2）電動(dòng)機(jī)提升重物的機(jī)械功率P機(jī)=Fv=4×W=0.4W根據(jù)能量關(guān)系P入=P機(jī)+PQ得生熱的功率為PQ=0.2W所生熱量Q=PQt=0.2×30J=6J（3）由焦耳定律Q=I2Rt得線圈電阻為R=5Ω【高分突破】一、單選題18．（2023春·江西宜春·高二上高二中?？茧A段練習(xí)）在如圖甲所示的電路中，小燈泡L的電流隨兩端電壓的變化關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)開關(guān)S、S1閉合，S2斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)為6.0V；當(dāng)開關(guān)S、S2閉合，S1斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為1.0A；當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)為3.0V。已知電源電壓恒定不變，R1、R2為定值電阻。求：（1）當(dāng)開關(guān)S、S1閉合，S2斷開時(shí)，5min內(nèi)小燈泡L消耗的電能；（2）當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開時(shí)，電阻R2的電功率；（3）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)。

【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）當(dāng)開關(guān)S、S1閉合，S2斷開時(shí)，、被短路，只有小燈泡在工作中，電壓表測量小燈泡兩端的電壓，同時(shí)也測得電源電壓。電源電壓為由圖乙可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為時(shí)，通過小燈泡的電流為，5min內(nèi)小燈泡L消耗的電能（2）當(dāng)開關(guān)S、S2閉合，S1斷開時(shí)，和小燈泡被短路，只有在工作，電流表測量通過的電流，的電阻為當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開時(shí)，、和小燈泡組成串聯(lián)電路，電壓表測量小燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流。由圖乙可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為時(shí)，通過小燈泡的電流為，根據(jù)閉合電路得歐姆定律有解得的電阻為電阻R2的電功率為（3）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí)，、和小燈泡組成并聯(lián)電路，電流表測量干路電流，電流表的示數(shù)19．（2023春·浙江溫州·高二校聯(lián)考期末）新能源電動(dòng)汽車是當(dāng)代生活中重要的交通工具。某品牌觀光新能源電動(dòng)車的動(dòng)力電源上的銘牌標(biāo)有“120V、250Ah”字樣。假設(shè)工作時(shí)電源的輸出電壓恒為120V，額定輸出功率3kW。根據(jù)上述有關(guān)數(shù)據(jù)，下列說法正確的是（）

A．電動(dòng)汽車保持額定功率行駛的最長時(shí)間是12hB．額定工作電流為25AC．動(dòng)力電源充滿電后儲(chǔ)存的電能為JD．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為4.8Ω【答案】B【詳解】AB．電動(dòng)汽車的額定電流為所以電動(dòng)汽車保持額定功率行駛的最長時(shí)間是故A錯(cuò)誤，B正確；C．動(dòng)力電源充滿電后儲(chǔ)存的電能為故C錯(cuò)誤；D．電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，內(nèi)阻無法計(jì)算，故D錯(cuò)誤；故選B。20．（2023·全國·高二課堂例題）如圖所示，一手持迷你小風(fēng)扇內(nèi)安裝有小直流電動(dòng)機(jī)，其線圈電阻為RM，額定電壓為U，額定電流為I。將它與電壓為U的直流電源連接，電動(dòng)機(jī)恰好正常工作，則（

）

A．電源輸出功率為I2RMB．電動(dòng)機(jī)消耗的功率為I2RMC．電動(dòng)機(jī)線圈電阻的發(fā)熱功率為D．電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為【答案】D【詳解】A．電源輸出功率為電動(dòng)機(jī)消耗的總功率UI，故A錯(cuò)誤；B．電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為UI，故B錯(cuò)誤；C．電動(dòng)機(jī)線圈電阻的發(fā)熱功率為為P熱=I2RM故C錯(cuò)誤；D．動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為故D正確。故選D。21．（2023春·浙江·高二校聯(lián)考階段練習(xí)）電動(dòng)汽車一般有兩種充電模式：慢充和快充，兩種充電模式下電池充滿電之后電池存儲(chǔ)的電能都是一樣的。假設(shè)快充和慢充，給汽車充電的電源電壓都是市電。某型號電動(dòng)汽車采用快充方式0.5小時(shí)電池可從充到，采用慢充方式4.9小時(shí)電池可從充到。若充電過程中各種發(fā)熱損失不計(jì)，則快充方式與慢充方式充電過程中充電電流大小之比為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】設(shè)快充方式充電過程中充電電流大小為，則有慢充方式充電過程中充電電流大小為，則有聯(lián)立可得故選B。22．（2023·全國·高二課堂例題）如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12V，燈泡L上標(biāo)有“6V，12W”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM=0.50Ω，若燈泡恰能正常發(fā)光，以下說法中正確的是（）

A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為72WB．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12WC．電動(dòng)機(jī)的熱功率為2.0WD．整個(gè)電路消耗的電功率為22W【答案】C【詳解】A．電動(dòng)機(jī)兩端的電壓整個(gè)電路中的電流所以電動(dòng)機(jī)的輸入功率故A錯(cuò)誤；BC．電動(dòng)機(jī)的熱功率為所以電動(dòng)機(jī)的輸出功率為故B錯(cuò)誤，C正確；D．整個(gè)電路消耗的功率故D錯(cuò)誤。故選C。23．（2022秋·廣東河源·高二河源市河源中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示，圖線1表示導(dǎo)體A的電阻，設(shè)為，圖線2表示導(dǎo)體B的電阻，設(shè)為，導(dǎo)體A、B材料相同，則下列說法正確的是（

）

A．B．把A拉長為原來的2倍后其電阻等于B的電阻C．將A與B并聯(lián)后接在電源上，二者消耗的功率之比D．將A與B串聯(lián)后接在電源上，兩導(dǎo)體的電壓之比【答案】D【詳解】A．根據(jù)圖像知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以，故A錯(cuò)誤；B．把A拉長為原來的2倍后，橫截面積減小為原來的，根據(jù)公式可得，電阻A變?yōu)樵瓉淼?倍，故B錯(cuò)誤；C．并聯(lián)電路電壓相等，將A與B并聯(lián)后接在電源上，根據(jù)公式可得，二者消耗的功率之比，故C錯(cuò)誤；D．串聯(lián)電路電流相等，將A與B串聯(lián)后接在電源上，根據(jù)公式可得，兩導(dǎo)體的電壓之比，故D正確。故選D。24．（2022秋·江蘇淮安·高二統(tǒng)考期中）如圖所示是一個(gè)電動(dòng)玩具汽車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路圖，電源是由2節(jié)干電池組成，每節(jié)干電池的電動(dòng)勢均為1.5V，內(nèi)阻均為0.5Ω，燈泡的額定電壓為1V，額定電流為1A，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.5Ω。若閉合開關(guān)S后，電動(dòng)機(jī)和燈泡恰好都能正常工作，則電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為（）

A．0.5V B．1V C．1.5V D．2V【答案】B【詳解】路端電壓為電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為故選B。25．（2023秋·浙江衢州·高二校聯(lián)考期末）如圖是開化中學(xué)消防改造工程使用的某品牌排煙風(fēng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)，則下述判斷正確的是（）風(fēng)機(jī)流量15868m3/h風(fēng)機(jī)效率65%電機(jī)電功率5.5kW風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速1450r/min工作電壓220VA．風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為9106rad/sB．以額定功率工作時(shí)通過排風(fēng)機(jī)的電流約為2.5AC．排風(fēng)扇的內(nèi)電阻約為8.8ΩD．正常工作1小時(shí)排風(fēng)機(jī)輸出的機(jī)械能等于【答案】D【詳解】A．風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為故A錯(cuò)誤；B．以額定功率工作時(shí)通過排風(fēng)機(jī)的電流約為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)代入數(shù)據(jù)得故C錯(cuò)誤；D．正常工作1小時(shí)排風(fēng)機(jī)輸出的機(jī)械能等于故D正確。故選D。26．（2023秋·浙江舟山·高二統(tǒng)考期末）一款兒童電動(dòng)汽車的部分參數(shù)如圖所示，則下列說法正確的是（）A．電源規(guī)格中中的是電量的單位B．電機(jī)的輸出功率等于24WC．電機(jī)線圈的電阻為6ΩD．行駛過程中電機(jī)突發(fā)故障，被卡住無法轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)通過電機(jī)的電流為2A【答案】A【詳解】A．根據(jù)可知電源規(guī)格中中的是電量的單位，A正確；B．電機(jī)的總功率為電機(jī)的內(nèi)阻會(huì)消耗一部分功率產(chǎn)生熱量，所以電機(jī)的輸出功率小于24W，B錯(cuò)誤；C．由于電機(jī)是非純電阻元件，歐姆定律不適用，所以無法求出電機(jī)線圈的內(nèi)阻，C錯(cuò)誤；D．無法求出電機(jī)線圈的內(nèi)阻，所以當(dāng)電機(jī)卡住時(shí)，通過電機(jī)的電流無法求出，D錯(cuò)誤。故選A。二、多選題27．（2023秋·四川巴中·高二統(tǒng)考期末）如圖所示是電飯鍋的電路圖，是定值電阻，是加熱用的電熱絲。電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)，當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S閉合時(shí)為鍋內(nèi)的水燒干以前的加熱狀態(tài)；當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S斷開時(shí)為水燒開后的保溫狀態(tài)。若要使在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)的四分之一，不考慮電阻隨溫度的變化，則在保溫狀態(tài)下的電壓與加熱狀態(tài)下的電壓之比，、的電阻值之比，分別為（）

A． B．C． D．【答案】BD【詳解】在加熱狀態(tài)下在保溫狀態(tài)下解得根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，可知S斷開后，兩個(gè)電阻的電壓相等，則加熱狀態(tài)的電壓可得故選BD。28．（2023秋·云南大理·高二統(tǒng)考期末）如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路中，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R阻值較大使電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)理想電流表和理想電壓表的示數(shù)分別為0.60A和0.30V；重新調(diào)節(jié)R使電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表和理想電壓表的示數(shù)分別為2.00A和10.00V，下列說法正確的是（）

A．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為5ΩB．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為0.5ΩC．正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為18WD．正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為20W【答案】BC【詳解】AB．當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R阻值較大使電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于電阻，則電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的總功率為產(chǎn)生的熱功率為電動(dòng)機(jī)的輸出功率為故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。29．（2023秋·安徽滁州·高二?？计谀C(jī)動(dòng)車的尾氣含有鉛等大量有害物質(zhì)，也是造成地球“溫室效應(yīng)”的重要因素之一。電動(dòng)汽車因其無尾氣排放且噪音小等因素，正在逐漸被人們接受。某國產(chǎn)品牌電動(dòng)汽車的銘牌如下，已知蓄電池儲(chǔ)存的電能等于其容量乘輸出電壓，則下列說法正確的是（

）規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)車型：電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)額定輸出功率：整車質(zhì)量：額定轉(zhuǎn)速：蓄電池（容量，輸出電壓：約為）額定工作電壓電流：A．電動(dòng)汽車正常工作時(shí)消耗的電功率B．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為C．蓄電池充滿電后儲(chǔ)存的電能約為D．充滿電后電動(dòng)汽車在額定功率下能連續(xù)行駛的時(shí)間約為【答案】AD【詳解】A．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)消耗的電功率為故A正確；B．電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻的發(fā)熱功率電動(dòng)機(jī)額定輸出功率為則電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為故B錯(cuò)誤；C．蓄電池充滿電后儲(chǔ)存的電能為故C錯(cuò)誤；D．在額定功率下連續(xù)行駛最長時(shí)間為故D正確。故選AD。30．（2023秋·安徽蚌埠·高二統(tǒng)考期末）圖為一直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路原理圖。已知U=160V，電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻r=0.8Ω，電阻R=10Ω。用它豎直向上勻速提升質(zhì)量為53kg的重物時(shí)，理想電壓表示數(shù)=110V，g取10m/。則提升過程中（）

A．通過電動(dòng)機(jī)的電流為5AB．輸入電動(dòng)機(jī)的電功率為800WC．電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為550WD．提升重物時(shí)的速度大小為1m/s【答案】AD【詳解】A．根據(jù)歐姆定律，有故A正確；B．輸入電動(dòng)機(jī)的電功率為故B錯(cuò)誤；C．電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為又解得故C錯(cuò)誤；D．設(shè)提升重物時(shí)的速度大小為v，則有解得故D正確。故選AD。31．（2022秋·浙江溫州·高二溫州中學(xué)校聯(lián)考期中）如圖所示為某品牌的電動(dòng)車，質(zhì)量為，人的質(zhì)量也為，電動(dòng)機(jī)正常工作的額定輸入電流，額定輸入電壓為，電動(dòng)車電池的容量為。電動(dòng)車行駛時(shí)所受阻力大小為人和車總重力的0.05倍：該電動(dòng)車在水平地面上由靜止開始以額定功率運(yùn)行通過的距離，速度達(dá)到，忽略電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦，重力加速度。下列說法正確的