第13讲：电路中的能量转化【6大题型】-2024-2025学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019必修第三册）

第13讲：电路中的能量转化 【考点梳理】 · 考点一：电功与电功率的计算和应用 · 考点二：混联电路中的功率计算 · 考点三：焦耳定律的理解与计算 · 考点四：含电动机电路的计算 · 考点五：电动机被卡住的电路计算 · 考点六：电路中能量转化的综合问题 【知识梳理】 知识点一、电功 (1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功． (2)公式：W＝qU＝IUt(适用于任何电路)． (3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程． 知识点二、．电功率 (1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P＝＝IU(适用于任何电路)． 知识点三、．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)公式：Q＝I2Rt(适用于任何电路)． 知识点四、电功率P＝IU和热功率P＝I2R的比较 1．不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P电＝UI，热功率均为P热＝I2R.只有在纯电阻电路中P电＝P热，IU＝I2R＝才成立． 2．对于非纯电阻电路：P电＝P热＋P其他，即IU＝I2R＋P其他，I≠(欧姆定律不适用)． 知识点五、纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 举例 白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅 电动机、电解槽 能量转化情况 电功和电热的关系 W＝Q 即IUt＝I2Rt W＝Q＋E其他 UIt＝I2Rt＋E其他 电功率和 热功率的关系 P＝P热， 即IU＝I2R P＝P热＋P其他 即IU＝I2R＋P其他 欧姆定律是否成立 U＝IR，I＝成立 U＞IR，I＜不成立 说明 W＝UIt、P电＝UI适用于任何电路计算电功和电功率 Q＝I2Rt、P热＝I2R适用于任意电路计算电热和热功率 只有纯电阻电路满足W＝Q，P电＝P热；非纯电阻电路W>Q，P电>P热 【题型归纳】 题型一：电功与电功率的计算和应用 1．（24-25高二上·浙江嘉兴）如图所示，电路中通过R1的电流是4A，已知R1=3Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，则下列说法正确的是（　　） A．电路的总电阻是6Ω B．通过三电阻的电流之比是 C．三电阻两端的电压之比为 D．三电阻消耗的电功率之比为 2．（22-23高二上·浙江绍兴·期末）如图所示，电路中电阻，，，A、B之间的电压恒为100V，电压表和电流表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数为60V B．电流表的示数为2.5A C．电阻两端的电压为60V D．电阻消耗的电功率为100W 3．（22-23高二上·山东德州·阶段练习）有三个电阻的阻值及额定功率分别为R1=10Ω，P1=10W，R2=20Ω，P2=80W，R3=5Ω，P3=20W，它们组成的电路如图（甲）、（乙）、（丙）所示。下列关于各图的说法正确的是（　　） A．图（甲）电路允许消耗的最大功率为110W B．图（乙）电路允许通过的最大电流为5.5A C．图（丙）两端允许通过的最大电流为2A D．图（甲）两端允许加的最大电压为35V 题型二：混联电路中的功率计算 4．（24-25高一上·山西太原·开学考试）如下图所示，A、B两灯泡额定电压都为110V，额定功率、，接在电压恒为220V电路上，欲使两灯泡均正常发光，且整个电路消耗的电功率最小，则下面四种电路连接方式中满足要求的是（　　） A． B． C． D． 5．（23-24高一上·山东淄博·开学考试）四个定值电阻按图示连接方式连入电路。已知、的规格为“10V  4W”，、的规格为“10V  2W”。这四个电阻消耗功率的大小关系为（    ）    A． B． C． D． 6．（2019高二上·上海奉贤·专题练习）如图所示电路，两个小灯泡上分别标有：：“”和：“”。把A、b两端接在输出电压为的电源上，两个小灯泡刚好都能正常发光。求： （1）电阻与的阻值； （2）电路的总功率； （3）请设计一个功率更小的电路，要求接在电源上时，两个灯泡都能正常发光。把你设计的电路图画在下面，并计算出电路的总功率。 题型三：焦耳定律的理解与计算 7．（22-23高二上·山东济南·期中）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（　　） A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B．焦耳热适用于任何电路 C．电流通过电动机时的电功率和热功率相等 D．静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 8．（21-22高二·全国·课后作业）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是（　　） A．电功率越大，则电流做功越快，电路中产生的热量一定越多 B．W=UIt适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路 C．在非纯电阻电路中， D．热量适用于任何电路 9．（21-22高二上·山东济南·阶段练习）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是（　　） A．适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路 B．在非纯电阻电路中， C．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 D．焦耳热适用于任何电路 题型四：含电动机电路的计算 10．（24-25高二上·云南普洱）如图所示，电动机M的内阻是，电阻，直流电压，理想电压表示数，以下判断错误的是（    ） A．电动机通过的电流为 B．电动机消耗的电功率为 C．电动机输出的机械功率为 D．电动机工作1分钟所产生的热量为 11．（23-24高三上·江苏·阶段练习）在如图所示电路中，电源电动势为10V，内阻为1.0Ω，电路中电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为2.0A，则下列说法中错误的是（　　） A．电源两端的电压为8V B．电源输出的电功率为16W C．电动机两端的电压为5.0V D．电动机的输出功率为10W 12．（23-24高二上·安徽六安·期中）如图所示，用直流电动机提升重物，电动机线圈的电阻为1Ω，重物的质量。电源内阻为1Ω，不计电动机转子转动时的摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流。重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A．电动机总功率为100W B．电动机两端的电压为25V C．电源的电动势为33V D．电动机将电能转化为机械能的效率约为68% 题型五：电动机被卡住的电路计算 13．（20-21高二下·四川成都）在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路，电路中电表均为理想电表。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则当这台电动机正常运转时（　　） A．电动机的内阻为20 B．电动机的内阻为7.5 C．电动机的输出功率为30W D．电动机的输出功率为22W 14．（20-21高二上·黑龙江大庆·阶段练习）微型吸尘器的直流电动机内阻一定，把它接入电压为U1=0.2V的电路时，电动机不转，测得此时流过电动机的电流是I1=0.4A；若把电动机接入电压为U2=2.0V的电路中，电动机正常工作，工作电流是I2=1.0A，则（　　） A．电动机线圈的电阻为2Ω B．电动机正常工作时的输出功率为0.5W C．电动机的效率为75% D．电动机正常工作时线圈在1min内产生的焦耳热为120J 15．（21-22高一下·贵州黔东南·期末）如图所示的电路中，若把小型直流电动机接入电压为的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是；若把电动机接入的电路中，电动机正常工作，工作电流是，求： （1）电动机线圈内阻为； （2）电动机正常工作时的输出功率。 题型六：电路中能量转化的综合问题 16．（24-25高二上·江苏泰州）小明同学玩一个会发光的电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动、当不小心卡住车轮时，车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势E=10V，r=2Ω，车轮电动机的额定电压UM=6V，灯泡电阻为R=6Ω，线圈电阻RM=1Ω。则： (1)玩具汽车正常工作时，流过电动机的电流： (2)玩具汽车被卡住后，流过电动机的电流： (3)玩具汽车卡住前后，电动机消耗功率的变化量。 17．（24-25高二上·山东济宁）下图是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机。P是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上。电源电动势E=120V，闭合开关S，重物P以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I＝5.0A和U＝110V，重物P上升的速度v＝0.80m/s。重物的质量m＝50kg（g取）。求： (1)电源的内阻r多大？ (2)直流电动机的机械效率多大？ (3)电动机线圈的电阻R多大？ 18．（23-24高二上·陕西渭南·期末）利用电动机通过如图所示电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电动机内阻，电阻，重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，理想电压表的示数为。不计空气阻力和摩擦，取。求： （1）电源的输出功率； （2）电动机的输出功率和重物上升的速度。 【高分达标】 一、单选题 19．（24-25高二上·辽宁）一船模玩具如图所示，电池组直接给电动机供电，电动机带动螺旋桨使船模在水中前进。已知电池组的电动势为3V、内阻为，电动机线圈的电阻为。接通电源船模正常前进时，电动机两端的电压为2.5V。下列说法正确的是（    ） A．电动机的输入功率为3W B．电动机的输出功率为2W C．电动机线圈发热功率为13.5W D．电池组消耗的总功率为9W 20．（24-25高二上·黑龙江哈尔滨）如图所示，直流电动机的额定电压为U，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源两端时，电动机恰好能正常工作，其内部电路如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．电动机的额定电流为 B．电动机的输入功率为 C．电动机消耗的热功率为 D．电源的总功率为 21．（24-25高二上·江苏无锡·开学考试）一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后正常工作，消耗功率66W，则下列说法正确的是（　　） A．电风扇正常工作时通过电动机的电流是0.2A B．电风扇正常工作时转化为机械能的功率是64.2W C．电风扇正常工作时电动机的效率是90.3% D．如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时电动机的发热功率是220W 22．（23-24高二上·浙江金华·期末）华为Mate 60 Pro智能手机的各项性能都很优秀，该手机配备锂聚合物电池，88W充电器，充电时可智能调节充电功率，真正实现了“充电2分钟，待机10小时”。充电测试发现，充电前2分钟是超级快充模式，充电器输出电压为18V，输出功率稳定在78W左右，随后充电功率“阶梯式”下降，直至充电结束。下列说法正确的是（　　） A．电池容量的单位“”是能量单位 B．电池充满电所储存的能量为 C．手机待机功率为 D．电池内阻约为 23．（23-24高二上·山东临沂·期末）如图电路中开关S接通后，电阻R1每通过1C的电量放出2J热量，电阻R2上每通过1C的电量放出4J的热量，电阻R3与R1消耗电功率相等，则R1、R2、R3的电阻值之比是（    ） A．1∶4∶4 B．1∶2∶2 C．1∶2∶4 D．2∶1∶1 24．（23-24高二上·四川德阳·期末）电动新能源汽车自燃原因很多，包括碰撞、涉水、过快充等，还有一种可能的原因是司机操作不当，导致电动机在正常工作时，转子突然被卡住不转动，电流暴增后会在短时间内产生大量热量，进而起火燃烧，如图（a）所示．现有一小型直流电动机，其线圈电阻为，额定电压为U，额定电流为I，将它与电动势为E、内阻为r的直流电源相连，如图（b）所示，闭合开关S，电动机恰好正常工作，已知指示灯是一个理想的发光二极管，其电阻和消耗的功率都忽略不计，下列说法正确的是（    ） A．电源的效率为 B．电动机输出的机械功率为 C．电源的总功率为 D．电动机正常工作时，转子突然被卡住，则电动机的发热功率为 25．（23-24高二上·天津武清·阶段练习）如图所示的电路中，，，，，，下列说法正确的是（　　） A．、、、的电压之比等于4:2:1:1 B．、、、的电流之比等于4:2:1:2 C．、、、的功率之比等于12:6:1:1 D．电路的总电阻等于21Ω，总功率等于126W 26．（23-24高二上·四川达州·期末）某物理兴趣研究小组用如图所示的实验电路研究电动机的性能。调节滑动变阻器R，当电流表和电压表的示数分别为0.2A和1.4V时，电动机不转动，重新调节R，当电动机正常转动时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和30V，忽略温度对电阻的影响，则这台电动机（　　） A．正常运转时的输入功率为0.28W B．电阻为15 C．正常运转时的发热功率为28W D．正常运转时的输出功率为31.5W 27．（23-24高二上·北京朝阳·期末）某学习小组利用如图所示电路研究某手持小风扇的电动机性能。调节滑动变阻器R，测得风扇运转时电压表示数为2.0V，电流表示数为0.20A；扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为1.25V，电流表的示数为0.50A。下列说法正确的是（　　） A．电动机线圈的电阻为10Ω B．风扇运转时输出的机械功率为0.3W C．风扇运转时线圈的发热功率为0.4W D．与扇叶被卡住时相比，风扇运转时电源的总功率更大 二、多选题 28．（24-25高二上·全国·课后作业）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法，正确的是（　　） A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B．适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路 C．在非纯电阻电路中， D．焦耳热适用于任何电路 29．（23-24高二上·福建龙岩·期末）扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r，当它正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．电动机的电流 B．电动机消耗的电功率 C．电动机输出的机械功率为 D．电动机产生的热量 30．（23-24高二上·云南大理·期末）如图所示是电热水器工作电路简化图，S是温控开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使热水器处于保温状态；是热水器加热管电阻，R是与加热管串联的电阻。该热水器加热时功率为1100W，保温时功率为44W，不考虑、R的电阻受温度变化的影响，电源电压恒为220V。下列说法正确的是（　　） A．S断开时为加热状态 B．S接通时为加热状态 C． D． 31．（23-24高二上·广西·期末）如图所示，直流电动机正常工作时，两端电压为，通过电动机的电流为，能在内把一质量为的重物匀速提高，不计绳重、摩擦与空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（    ） A．电动机的输出功率为 B．在提升重物的内重物增加的重力势能为 C．在提升重物的内电动机线圈产生的热量为 D．电动机线圈的电阻为 32．（23-24高二上·广东中山·期末）小明同学在玩会发光的电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动。当不小心卡住车轮时，车灯变暗。玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势E = 10V， 内阻， 车轮电动机的额定电压 额定功率 线圈电阻 。忽略灯丝电阻随电压的变化，下列说法正确的是（　　）    A．电动机正常工作时，机械功率为5W B．电动机正常工作时，电源的效率为60% C．车轮卡住时，电动机的功率为1W D．车轮卡住时，小灯泡的功率为1.5W 33．（23-24高二上·福建龙岩·阶段练习）如图所示，a、b两点间的电压为9V，三个电阻的阻值分别为R1=R2=6Ω、R3=3Ω。下列说法正确的是（　　） A．R1、R2、R3两端的电压之比为1：1：1 B．R1、R2、R3消耗的电功率之比为1：1：2 C．在相等的时间内，通过R1、R2、R3的电荷量之比为2：2：1 D．在相等的时间内，R1、R2、R3产生的焦耳热之比为1：2：2 三、解答题 34．（24-25高二上·湖北孝感·开学考试）如图所示的电路中，电源电动势E=6.0V，内阻r=0.5Ω，电动机电阻RM=0.5Ω，定值电阻R=1.0Ω，电容器电容C=50μF，开关S闭合后电动机正常工作，此时理想电压表的示数U=3.0V，求： (1)电容器的电荷量； (2)电动机将电能转化为机械能的效率（结果保留一位小数）。 35．（24-25高二上·全国·课后作业）如图所示为电动机提升重物的装置，电动机两端电压为时，卡住电动机，电路中电流为，正常工作时电路中的电流为，物体A重。忽略一切摩擦，求正常工作的情况下： (1)电动机线圈电阻消耗的热功率为多少； (2)电动机的输出功率是多少； (3)电动机匀速提升重物的速度； (4)电动机工作一小时损失的电能是多少。 36．（23-24高二上·江苏无锡·阶段练习）图示为某型号家用电饭煲的电路图。现将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加热”挡时，电热丝以额定功率给食物加热；当食物蒸熟后，开关会自动接通“保温”挡，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的，电流为1.20A。已知分压电阻的阻值，电热丝的阻值恒定。试求： (1)保温时，电阻R两端的电压。 (2)稳压电源输出的电压。 (3)电热丝的额定功率。 37．（24-25高二上·上海）如图所示的电路中，电源电压，电动机的电阻，电阻。电动机正常工作时，理想电压表的示数，求： (1)电源的功率； (2)电动机的输入功率和转化为机械能的功率； (3)若电动机被卡住不转了，它消耗的功率又是多少？ 38．（23-24高二上·重庆九龙坡·期末）一台小型电动机在电压下工作，用此电动机竖直提升所受重力为的物体时，通过它的电流是。在内可使该物体被匀速提升。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求： （1）电动机的输入功率； （2）在提升重物的内，电动机线圈所产生的热量； （3）线圈的电阻。 39．（23-24高二上·陕西咸阳）如图所示，已知电源内阻，，，灯标有“  ”字样，滑动变阻器最大值为，当滑片滑到最右端时，电流表读数为，此时灯恰好正常发光。灯的电阻保持不变，电流表A为理想电表，求： （1）电源电动势； （2）当滑片滑到最左端时，电流表的读数； （3）当滑片滑到中点位置时，灯消耗的功率。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第13讲：电路中的能量转化 【考点梳理】 · 考点一：电功与电功率的计算和应用 · 考点二：混联电路中的功率计算 · 考点三：焦耳定律的理解与计算 · 考点四：含电动机电路的计算 · 考点五：电动机被卡住的电路计算 · 考点六：电路中能量转化的综合问题 【知识梳理】 知识点一、电功 (1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功． (2)公式：W＝qU＝IUt(适用于任何电路)． (3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程． 知识点二、．电功率 (1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P＝＝IU(适用于任何电路)． 知识点三、．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)公式：Q＝I2Rt(适用于任何电路)． 知识点四、电功率P＝IU和热功率P＝I2R的比较 1．不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P电＝UI，热功率均为P热＝I2R.只有在纯电阻电路中P电＝P热，IU＝I2R＝才成立． 2．对于非纯电阻电路：P电＝P热＋P其他，即IU＝I2R＋P其他，I≠(欧姆定律不适用)． 知识点五、纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 举例 白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅 电动机、电解槽 能量转化情况 电功和电热的关系 W＝Q 即IUt＝I2Rt W＝Q＋E其他 UIt＝I2Rt＋E其他 电功率和 热功率的关系 P＝P热， 即IU＝I2R P＝P热＋P其他 即IU＝I2R＋P其他 欧姆定律是否成立 U＝IR，I＝成立 U＞IR，I＜不成立 说明 W＝UIt、P电＝UI适用于任何电路计算电功和电功率 Q＝I2Rt、P热＝I2R适用于任意电路计算电热和热功率 只有纯电阻电路满足W＝Q，P电＝P热；非纯电阻电路W>Q，P电>P热 【题型归纳】 题型一：电功与电功率的计算和应用 1．（24-25高二上·浙江嘉兴）如图所示，电路中通过R1的电流是4A，已知R1=3Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，则下列说法正确的是（　　） A．电路的总电阻是6Ω B．通过三电阻的电流之比是 C．三电阻两端的电压之比为 D．三电阻消耗的电功率之比为 【答案】D 【详解】A．电路的总电阻为 故A错误； B．设通过、的电流分别为、，则有 ， 联立解得 ， 则通过三电阻的电流之比为 故B错误； C．三电阻两端的电压之比为 故C错误； D．三电阻消耗的电功率之比为 故D正确。 故选D。 2．（22-23高二上·浙江绍兴·期末）如图所示，电路中电阻，，，A、B之间的电压恒为100V，电压表和电流表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数为60V B．电流表的示数为2.5A C．电阻两端的电压为60V D．电阻消耗的电功率为100W 【答案】A 【详解】A．电压表为理想电表，因此电压表的示数为电阻R3两端的电压，则有 A正确；     B．电流表的示数为电路中的总电流，由欧姆定律可知 B错误； C．电压表为理想电表，则电阻两端的电压是零，C错误； D．由电功率公式，可得电阻消耗的电功率为 D错误。 故选A。 3．（22-23高二上·山东德州·阶段练习）有三个电阻的阻值及额定功率分别为R1=10Ω，P1=10W，R2=20Ω，P2=80W，R3=5Ω，P3=20W，它们组成的电路如图（甲）、（乙）、（丙）所示。下列关于各图的说法正确的是（　　） A．图（甲）电路允许消耗的最大功率为110W B．图（乙）电路允许通过的最大电流为5.5A C．图（丙）两端允许通过的最大电流为2A D．图（甲）两端允许加的最大电压为35V 【答案】D 【详解】AD．由公式 可得 同理可求得的额定电流 的额定电流 当三个电阻串联时最大电流为，两端允许加的最大电压为 当三个电阻串联时允许消耗的最大功率为 故A错误，D正确； B．由公式，可得 同理可求得电阻、的额定电压分别为 当三个电阻并联时最大电压为，所以最大电流为 因此图（乙）电路允许通过的最大电流为3.5A，故B错误； C．由B选项分析分析可知、并联时最大电压为10V，故并联后总电流为 由A选项分析可知，的额定电流为2A，因此图（丙）两端允许通过的最大电流为1.5A，故C错误。 故选D。 题型二：混联电路中的功率计算 4．（24-25高一上·山西太原·开学考试）如下图所示，A、B两灯泡额定电压都为110V，额定功率、，接在电压恒为220V电路上，欲使两灯泡均正常发光，且整个电路消耗的电功率最小，则下面四种电路连接方式中满足要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据公式可知，灯泡A的电阻 灯泡B的电阻 A．选项A图是灯泡A和灯泡B串联，然后接到220V的电源上，根据串联电路的分压特点可知灯泡B两端的电压大于110V，所以不能使两灯泡均正常发光，故A错误； B．图是灯泡A和可变电阻R并联后又和灯泡B串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等；但并联电路中，总电阻小于任何一个分电阻，所以此电路中灯泡A和灯泡B也不能正常工作，故B错误； CD．选项C图中是灯泡B和可变电阻R并联后又和灯泡A串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡B与可变电阻R并联后和灯泡A的电阻相等，所以可以使灯泡A和灯泡B正常工作，可得整个电路消耗的总功率为 选项D图中是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻R串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等，所以可以使A、B灯泡均正常发光，此时整个电路消耗的电功率为 显然，选项C中电路消耗的总功率最小，故C正确，D错误。 故选C。 5．（23-24高一上·山东淄博·开学考试）四个定值电阻按图示连接方式连入电路。已知、的规格为“10V  4W”，、的规格为“10V  2W”。这四个电阻消耗功率的大小关系为（    ）    A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据 可知 由于通过电流相等根据 可知 因两端电压相等根据 可知 因、电阻相等，，根据 可知 即 故选A。 【点睛】本题闭合电路欧姆定律以及电路电功率的计算，需要同学们分析电路的特点进行求解。 6．（2019高二上·上海奉贤·专题练习）如图所示电路，两个小灯泡上分别标有：：“”和：“”。把A、b两端接在输出电压为的电源上，两个小灯泡刚好都能正常发光。求： （1）电阻与的阻值； （2）电路的总功率； （3）请设计一个功率更小的电路，要求接在电源上时，两个灯泡都能正常发光。把你设计的电路图画在下面，并计算出电路的总功率。 【答案】（1）     （2） （3）. ,10W 【详解】（1）两灯正常发光，由可得： ， ； 干路的电流： ； ； ； （2）总功率为： ； （3）让L2与电阻R2并联之后，再与L1和电阻R1串联， 此时电阻R1的电压是3V，电流时1A，所以此时R1的功率为3W， 电阻R2的电压是4V，电流时0.5A，此时R2的功率为2W． 所以总的功率为3W＋2W＋3W＋2W＝10W． 题型三：焦耳定律的理解与计算 7．（22-23高二上·山东济南·期中）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（　　） A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B．焦耳热适用于任何电路 C．电流通过电动机时的电功率和热功率相等 D．静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 【答案】B 【详解】A．电功率越大，电流做功越快，由于不知道所用时间，所以电路中产生的焦耳热不一定越多，A错误； B．是焦耳热的定义式，适用于任何电路，B正确； C．电流通过电动机时的电功率等于热功率和机械功率之和，C错误； D．根据电流微观表达式 同一金属导体内电流不变，所以自由电子运动的速率不变，故D错误。 故选B。 8．（21-22高二·全国·课后作业）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是（　　） A．电功率越大，则电流做功越快，电路中产生的热量一定越多 B．W=UIt适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路 C．在非纯电阻电路中， D．热量适用于任何电路 【答案】A 【详解】A．电功率越大，则电流做功越快，但电路中产生的热量不一定多，故A错误； B．电功的定义式为 适用于任何电路，而计算式 只适用于纯电阻电路，故B正确； C．在非纯电阻电路中，电流所做的功等于产生的热量与其他形式的能之和，所以 即 故C正确； D．电路热功率的定义式为 适用于计算任何电路中产生的热量，故D正确。 故选A。 9．（21-22高二上·山东济南·阶段练习）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是（　　） A．适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路 B．在非纯电阻电路中， C．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 D．焦耳热适用于任何电路 【答案】C 【详解】A.公式 是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路 对于纯电阻欧姆定律适用 带入可得 只适用于纯电阻电路，故A正确； B．在非纯电阻电路中，因为电流做功产生其它能量如机械能、化学能等，所以电功大于电热，即 故B正确； C．电功率越大，表示电流做功越快，但焦耳热 焦耳热还与时间有关，所以电功率越大电路中产生的焦耳热不一定越多，故C错误； D.焦耳热 适用于任何电路中的焦耳热量的计算，故D正确。 本题选错误的，故选C。 题型四：含电动机电路的计算 10．（24-25高二上·云南普洱）如图所示，电动机M的内阻是，电阻，直流电压，理想电压表示数，以下判断错误的是（    ） A．电动机通过的电流为 B．电动机消耗的电功率为 C．电动机输出的机械功率为 D．电动机工作1分钟所产生的热量为 【答案】C 【详解】A．直流电压，理想电压表示数110V，则将在R上的电压为50V，根据欧姆定律可得电路的电流为 故A正确，不满足题意要求； B．电动机消耗的电功率为 故B正确，不满足题意要求； C．电动机输出的机械功率为 故C错误，满足题意要求； D．电动机工作1分钟所产生的热量为 故D正确，不满足题意要求。 故选C。 11．（23-24高三上·江苏·阶段练习）在如图所示电路中，电源电动势为10V，内阻为1.0Ω，电路中电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为2.0A，则下列说法中错误的是（　　） A．电源两端的电压为8V B．电源输出的电功率为16W C．电动机两端的电压为5.0V D．电动机的输出功率为10W 【答案】D 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得 代入数据解得电源两端的电压为 故A正确，不符合题意； B．电源输出的电功率为 故B正确，不符合题意； C．电动机两端的电压为 故C正确，不符合题意； D．电动机的输出功率为 故D错误，符合题意。 故选D。 12．（23-24高二上·安徽六安·期中）如图所示，用直流电动机提升重物，电动机线圈的电阻为1Ω，重物的质量。电源内阻为1Ω，不计电动机转子转动时的摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流。重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A．电动机总功率为100W B．电动机两端的电压为25V C．电源的电动势为33V D．电动机将电能转化为机械能的效率约为68% 【答案】C 【详解】A．电动机的输入功率等于提升重物功率和电动机线圈的内阻消耗功率之和，则有 P=mgv+ I2rM 代入数据解得 P=116W 故A错误； B．根据电功率的公式P=UI，解得 U=29V 故B错误； C．电动机的输入功率等于电源的输出功率为 P=EI-I2r 解得 E=33V 故C正确； D．电动机的效率为 故D错误； 故选C。 题型五：电动机被卡住的电路计算 13．（20-21高二下·四川成都）在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路，电路中电表均为理想电表。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则当这台电动机正常运转时（　　） A．电动机的内阻为20 B．电动机的内阻为7.5 C．电动机的输出功率为30W D．电动机的输出功率为22W 【答案】D 【详解】AB．电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V，则电动机的电阻 AB错误； CD．电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为I2=2.0A和U2=15.0V；电动机的总功率为 电动机内电阻消耗的热功率为 电动机正常运转时的输出功率是 C错误D正确。 故选D。 14．（20-21高二上·黑龙江大庆·阶段练习）微型吸尘器的直流电动机内阻一定，把它接入电压为U1=0.2V的电路时，电动机不转，测得此时流过电动机的电流是I1=0.4A；若把电动机接入电压为U2=2.0V的电路中，电动机正常工作，工作电流是I2=1.0A，则（　　） A．电动机线圈的电阻为2Ω B．电动机正常工作时的输出功率为0.5W C．电动机的效率为75% D．电动机正常工作时线圈在1min内产生的焦耳热为120J 【答案】C 【详解】A．电动机不转时，设线圈电阻为R，则 选项A错误； B．电动机正常工作时消耗的电功率为 电动机正常工作时线圈电阻损耗的电功率为 电动机正常工作时输出功率为 选项B错误； C．电动机正常工作时效率为 选项C正确 ； D．电动机正常工作时线圈在1min内产生的焦耳热为 选项D错误。 故选C。 15．（21-22高一下·贵州黔东南·期末）如图所示的电路中，若把小型直流电动机接入电压为的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是；若把电动机接入的电路中，电动机正常工作，工作电流是，求： （1）电动机线圈内阻为； （2）电动机正常工作时的输出功率。 【答案】（1）0.5Ω；（2）1.5W 【详解】（1）电动机接入电压为时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机线圈内阻 （2）电动机接入电压为的电路时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻，电动机正常工作时的输入功率 电动机正常工作时的热功率 由能量守恒，电动机的输出功率 题型六：电路中能量转化的综合问题 16．（24-25高二上·江苏泰州）小明同学玩一个会发光的电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动、当不小心卡住车轮时，车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势E=10V，r=2Ω，车轮电动机的额定电压UM=6V，灯泡电阻为R=6Ω，线圈电阻RM=1Ω。则： (1)玩具汽车正常工作时，流过电动机的电流： (2)玩具汽车被卡住后，流过电动机的电流： (3)玩具汽车卡住前后，电动机消耗功率的变化量。 【答案】(1)1A (2)3.0A (3)3W 【详解】（1）玩具汽车正常工作时，电源内阻分的电压为 通过电源的电流为 玩具汽车正常工作时，流过灯泡的电流为 通过电动机的电流为 （2）玩具汽车被卡住后，电动机可视为纯电阻，灯泡与电动机并联，电路中的总电流为 所以流过电动机的电流为 （3）玩具汽车卡住前，电动机消耗的功率为 玩具汽车卡住后，电动机消耗的功率为 所以电动机消耗功率的变化量为 17．（24-25高二上·山东济宁·阶段练习）下图是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机。P是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上。电源电动势E=120V，闭合开关S，重物P以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I＝5.0A和U＝110V，重物P上升的速度v＝0.80m/s。重物的质量m＝50kg（g取）。求： (1)电源的内阻r多大？ (2)直流电动机的机械效率多大？ (3)电动机线圈的电阻R多大？ 【答案】(1)4Ω (2)72.7% (3)6Ω 【详解】（1）由闭合电路欧姆定律 代入数据可得 r=2Ώ （2）电动机的电功率 电动机的机械功率 电动机的机械效率 （3）电动机线圈的电阻R的发热功率为 由 得 18．（23-24高二上·陕西渭南·期末）利用电动机通过如图所示电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电动机内阻，电阻，重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，理想电压表的示数为。不计空气阻力和摩擦，取。求： （1）电源的输出功率； （2）电动机的输出功率和重物上升的速度。 【答案】（1）；（2）， 【详解】（1）由闭合电路欧姆定律     所以   电源的输出功率                                            （2）电动机两端的电压     所以   电动机的输出功率         所以        电动机的输出功率，即匀速提升重物做功的功率    所以 【高分达标】 一、单选题 19．（24-25高二上·辽宁）一船模玩具如图所示，电池组直接给电动机供电，电动机带动螺旋桨使船模在水中前进。已知电池组的电动势为3V、内阻为，电动机线圈的电阻为。接通电源船模正常前进时，电动机两端的电压为2.5V。下列说法正确的是（    ） A．电动机的输入功率为3W B．电动机的输出功率为2W C．电动机线圈发热功率为13.5W D．电池组消耗的总功率为9W 【答案】B 【详解】根据闭合电路欧姆定律 代入题给数据解得 所以电动机的输入功率 输出功率 电动机内阻发热的功率为 电池组消耗的总功率为 故选B。 20．（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）如图所示，直流电动机的额定电压为U，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源两端时，电动机恰好能正常工作，其内部电路如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．电动机的额定电流为 B．电动机的输入功率为 C．电动机消耗的热功率为 D．电源的总功率为 【答案】D 【详解】A．电动机不是纯电阻用电器，所以欧姆定律不适用，所以其额定电流不等于，故A错误； B．电路中的电流 则电动机的输入功率 故B错误； C．电动机消耗的热功率为 故C错误； D．电源的总功率为 故D正确。 故选D。 21．（24-25高二上·江苏无锡·开学考试）一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后正常工作，消耗功率66W，则下列说法正确的是（　　） A．电风扇正常工作时通过电动机的电流是0.2A B．电风扇正常工作时转化为机械能的功率是64.2W C．电风扇正常工作时电动机的效率是90.3% D．如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时电动机的发热功率是220W 【答案】B 【详解】A．根据题意可得 故A错误； B．电风扇正常工作时转化为机械能的功率为 故B正确； C．电风扇正常工作时电动机的效率为 故C错误； D．如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时电动机的发热功率为 故D错误。 故选B。 22．（23-24高二上·浙江金华·期末）华为Mate 60 Pro智能手机的各项性能都很优秀，该手机配备锂聚合物电池，88W充电器，充电时可智能调节充电功率，真正实现了“充电2分钟，待机10小时”。充电测试发现，充电前2分钟是超级快充模式，充电器输出电压为18V，输出功率稳定在78W左右，随后充电功率“阶梯式”下降，直至充电结束。下列说法正确的是（　　） A．电池容量的单位“”是能量单位 B．电池充满电所储存的能量为 C．手机待机功率为 D．电池内阻约为 【答案】B 【详解】A．根据可知，是电荷量的单位，故A错误； B．电池充满电所储存的能量等于充电时电流做的功 故B正确； C．充电2分钟，充电器输出的能量为 若能量全部储存在电池中，则待机功率为 由于电池储存的能量小于充电器输出能量，故C错误； D．电流 若电池为纯电阻，则有 由于电池为非纯电阻，故D错误。 故选B。 23．（23-24高二上·山东临沂·期末）如图电路中开关S接通后，电阻R1每通过1C的电量放出2J热量，电阻R2上每通过1C的电量放出4J的热量，电阻R3与R1消耗电功率相等，则R1、R2、R3的电阻值之比是（    ） A．1∶4∶4 B．1∶2∶2 C．1∶2∶4 D．2∶1∶1 【答案】A 【详解】根据 Q=IUt=Uq 电阻R1每通过1C的电量放出2J热量，可知R1两端电压U1=2V；电阻R2上每通过1C的电量放出4J的热量，可知R2两端电压U2=4V；电阻R3与R2电压相等，电阻R3与R1消耗电功率相等可知 可得电阻 R3=4R1 可得 R3=R2 故选A。 24．（23-24高二上·四川德阳·期末）电动新能源汽车自燃原因很多，包括碰撞、涉水、过快充等，还有一种可能的原因是司机操作不当，导致电动机在正常工作时，转子突然被卡住不转动，电流暴增后会在短时间内产生大量热量，进而起火燃烧，如图（a）所示．现有一小型直流电动机，其线圈电阻为，额定电压为U，额定电流为I，将它与电动势为E、内阻为r的直流电源相连，如图（b）所示，闭合开关S，电动机恰好正常工作，已知指示灯是一个理想的发光二极管，其电阻和消耗的功率都忽略不计，下列说法正确的是（    ） A．电源的效率为 B．电动机输出的机械功率为 C．电源的总功率为 D．电动机正常工作时，转子突然被卡住，则电动机的发热功率为 【答案】C 【详解】A．电动机将电能转化为内能和机械能，是非纯电阻，则 则电源的效率为 故A错误； B．电动机输入的总功率为 转化为内能的热功率为 输出的机械功率为 故B错误； C．电源的总功率为 故C正确； D．电动机正常工作时，转子突然被卡住，则电动机将电能全部转化为内能，故此时的电流为 此时的热功率为 故D错误。 故选C。 25．（23-24高二上·天津武清·阶段练习）如图所示的电路中，，，，，，下列说法正确的是（　　） A．、、、的电压之比等于4:2:1:1 B．、、、的电流之比等于4:2:1:2 C．、、、的功率之比等于12:6:1:1 D．电路的总电阻等于21Ω，总功率等于126W 【答案】A 【详解】根据并联电路中总电阻的求法可知，、的总电阻为 AB．根据串并联电路中的电流和电压规律和欧姆定律 可知在串联电路中电流相等，则电压与电阻成正比；在并联电路中，支路两端电压相等，则电流与电阻成反比。即 ， 代入题中数据解得电流 ，， 电压 ，， 故、、、的电压之比等于，、、、的电流之比等于。故A正确，B错误； C．根据上述分析及 可知、、、的功率之比等于 故C错误； D．电路的总电阻等于 总功率等于 故D错误。 故选A。 26．（23-24高二上·四川达州·期末）某物理兴趣研究小组用如图所示的实验电路研究电动机的性能。调节滑动变阻器R，当电流表和电压表的示数分别为0.2A和1.4V时，电动机不转动，重新调节R，当电动机正常转动时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和30V，忽略温度对电阻的影响，则这台电动机（　　） A．正常运转时的输入功率为0.28W B．电阻为15 C．正常运转时的发热功率为28W D．正常运转时的输出功率为31.5W 【答案】C 【详解】A．正常运转时的输入功率为 故A错误； B．电动机停止转动时，其电路是纯电阻电路，由欧姆定律得电动机的电阻为 故B错误； C．正常运转时的发热功率为 故C正确； D．正常运转时的输出功率为 故D错误。 故选C。 27．（23-24高二上·北京朝阳·期末）某学习小组利用如图所示电路研究某手持小风扇的电动机性能。调节滑动变阻器R，测得风扇运转时电压表示数为2.0V，电流表示数为0.20A；扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为1.25V，电流表的示数为0.50A。下列说法正确的是（　　） A．电动机线圈的电阻为10Ω B．风扇运转时输出的机械功率为0.3W C．风扇运转时线圈的发热功率为0.4W D．与扇叶被卡住时相比，风扇运转时电源的总功率更大 【答案】B 【详解】A．扇叶被卡住时 A错误； B．风扇运转时输出的机械功率为 B正确； C．风扇运转时线圈的发热功率 C错误； D．扇叶被卡住时，电源的总功率 风扇运转时电源的总功率 扇叶被卡住时电源的总功率更大，D错误。 故选B。 二、多选题 28．（24-25高二上·全国·课后作业）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法，正确的是（　　） A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B．适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路 C．在非纯电阻电路中， D．焦耳热适用于任何电路 【答案】BCD 【详解】A．电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热的多少还与做功时间的长短有关，故A错误； B．公式是计算电路的总功的大小，适用于任何电路，当为纯电阻电路时，根据欧姆定律可得 ， 所以和只能适用于纯电阻电路，故B正确； C．在非纯电阻的电路中，UI表示的是总的功率的大小，而只是电路中发热的功率，除发热功率外，还有其他形式的有用功率，所以在非纯电阻电路中 故C正确； D．焦耳热适用于任何电路中的热量的计算，故D正确。 故选BCD。 29．（23-24高二上·福建龙岩·期末）扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r，当它正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．电动机的电流 B．电动机消耗的电功率 C．电动机输出的机械功率为 D．电动机产生的热量 【答案】BC 【详解】AC．电动机是非纯电阻，根据能量守恒有 即 明显 得 电动机输出的机械功率为 故A错误，C正确； B．经过时间t，电动机消耗的电能为 电动机消耗的电功率为 故B正确； D．经过时间t，电动机产生的热量为 故D错误。 故选BC。 30．（23-24高二上·云南大理·期末）如图所示是电热水器工作电路简化图，S是温控开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使热水器处于保温状态；是热水器加热管电阻，R是与加热管串联的电阻。该热水器加热时功率为1100W，保温时功率为44W，不考虑、R的电阻受温度变化的影响，电源电压恒为220V。下列说法正确的是（　　） A．S断开时为加热状态 B．S接通时为加热状态 C． D． 【答案】BC 【详解】AB．S接通时，热水器的功率为 S断开时热水器的功率为 可见接通时功率更大，故S接通时为加热状态，S断开时为保温状态，故A错误，故B正确； CD．根据 解得 故C正确，D错误。 故选BC。 31．（23-24高二上·广西·期末）如图所示，直流电动机正常工作时，两端电压为，通过电动机的电流为，能在内把一质量为的重物匀速提高，不计绳重、摩擦与空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（    ） A．电动机的输出功率为 B．在提升重物的内重物增加的重力势能为 C．在提升重物的内电动机线圈产生的热量为 D．电动机线圈的电阻为 【答案】BC 【详解】A．电动机的输出功率为 故A错误； B．在提升重物的内重物增加的重力势能为 故B正确； C．电动机的输入功率为 在提升重物的内电动机线圈产生的热量为 故C正确； D．根据焦耳定律有 解得 故D错误。 故选BC。 32．（23-24高二上·广东中山·期末）小明同学在玩会发光的电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动。当不小心卡住车轮时，车灯变暗。玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势E = 10V， 内阻， 车轮电动机的额定电压 额定功率 线圈电阻 。忽略灯丝电阻随电压的变化，下列说法正确的是（　　）    A．电动机正常工作时，机械功率为5W B．电动机正常工作时，电源的效率为60% C．车轮卡住时，电动机的功率为1W D．车轮卡住时，小灯泡的功率为1.5W 【答案】ABD 【详解】A．电动机正常工作时，通过电动机的电流 机械功率为 故A正确； B．电动机正常工作时，设干路电流为，电源的效率 故B正确； CD．电动机正常工作时 电压内电压 干路电流 流过灯泡的电流 灯泡电阻 电动机卡住时，当做纯电阻，电机和灯泡并联后的总电阻 得 此时外电压 电动机的功率 小灯泡的功率为 故C错误，D正确。 故选ABD。 33．（23-24高二上·福建龙岩·阶段练习）如图所示，a、b两点间的电压为9V，三个电阻的阻值分别为R1=R2=6Ω、R3=3Ω。下列说法正确的是（　　） A．R1、R2、R3两端的电压之比为1：1：1 B．R1、R2、R3消耗的电功率之比为1：1：2 C．在相等的时间内，通过R1、R2、R3的电荷量之比为2：2：1 D．在相等的时间内，R1、R2、R3产生的焦耳热之比为1：2：2 【答案】AB 【详解】A.电路中的总电阻为 电路中的电流 则R3两端电压 U3=IR3=1.5×3V=4.5V 并联部分两端电压为 所以R1、R2、R3两端的电压之比为1：1：1，故A正确； B.根据公式 可知R1、R2、R3消耗的电功率之比为1：1：2，故B正确； C.根据 可知通过R1、R2、R3的电流之比为1：1：2，又根据 可知在相等的时间内，通过R1、R2、R3的电荷量之比为1：1：2，故C错误； D.根据 可知在相等的时间内，R1、R2、R3产生的焦耳热之比为1：1：2，故D错误。 故选AB。 三、解答题 34．（24-25高二上·湖北孝感·开学考试）如图所示的电路中，电源电动势E=6.0V，内阻r=0.5Ω，电动机电阻RM=0.5Ω，定值电阻R=1.0Ω，电容器电容C=50μF，开关S闭合后电动机正常工作，此时理想电压表的示数U=3.0V，求： (1)电容器的电荷量； (2)电动机将电能转化为机械能的效率（结果保留一位小数）。 【答案】(1)1×10-4C (2)66.7% 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得 解得 所以电容器两端电压为 电容器电荷量为 （2）电动机功率为 电动机热功率 电动机将电能转化为机械能的效率 35．（24-25高二上·全国·课后作业）如图所示为电动机提升重物的装置，电动机两端电压为时，卡住电动机，电路中电流为，正常工作时电路中的电流为，物体A重。忽略一切摩擦，求正常工作的情况下： (1)电动机线圈电阻消耗的热功率为多少； (2)电动机的输出功率是多少； (3)电动机匀速提升重物的速度； (4)电动机工作一小时损失的电能是多少。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）电动机两端电压为时，卡住电动机，电路中电流为，可知电动机线圈电阻为 正常工作时电路中的电流为，则电动机线圈电阻消耗的热功率为 （2）电动机正常工作时的电功率为 电动机的输出功率为 （3）根据 可知物体匀速运动时的速度为 （4）电动机正常工作一小时损失的电能为 36．（23-24高二上·江苏无锡·阶段练习）图示为某型号家用电饭煲的电路图。现将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加热”挡时，电热丝以额定功率给食物加热；当食物蒸熟后，开关会自动接通“保温”挡，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的，电流为1.20A。已知分压电阻的阻值，电热丝的阻值恒定。试求： (1)保温时，电阻R两端的电压。 (2)稳压电源输出的电压。 (3)电热丝的额定功率。 【答案】(1)144V (2)192V (3)921.6W 【详解】（1）由欧姆定律有 解得电阻两端的电压 （2）设电热丝的电阻为，电源输出电压为，则依题意可知，给食物保温时电热丝的功率为其额定功率的，则有 解得 电源电压 解得 （3）结合上述可知，电热丝的额定功率 解得 37．（24-25高二上·上海·课后作业）如图所示的电路中，电源电压，电动机的电阻，电阻。电动机正常工作时，理想电压表的示数，求： (1)电源的功率； (2)电动机的输入功率和转化为机械能的功率； (3)若电动机被卡住不转了，它消耗的功率又是多少？ 【答案】(1)24W (2)16W，12W (3)16W 【详解】（1）由欧姆定律可得，电阻R1的电流为 电源的功率为 （2）电动机的电压为 电动机的输入功率 电动机转化为机械能的功率为 （3）电动机被卡住不转时，电动机可看成纯电阻用电器，则有电路电流为 电动机消耗的功率为 38．（23-24高二上·重庆九龙坡·期末）一台小型电动机在电压下工作，用此电动机竖直提升所受重力为的物体时，通过它的电流是。在内可使该物体被匀速提升。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求： （1）电动机的输入功率； （2）在提升重物的内，电动机线圈所产生的热量； （3）线圈的电阻。 【答案】（1）1.5W；（2）9J；（3） 【详解】（1）电动机的输入功率 （2）电动机30s内提升重物的机械功为 电动机30s内消耗的总功为 因此，电动机线圈所产生的热量为 （3）由焦耳定律 得，线圈电阻为 39．（23-24高二上·陕西咸阳·阶段练习）如图所示，已知电源内阻，，，灯标有“  ”字样，滑动变阻器最大值为，当滑片滑到最右端时，电流表读数为，此时灯恰好正常发光。灯的电阻保持不变，电流表A为理想电表，求： （1）电源电动势； （2）当滑片滑到最左端时，电流表的读数； （3）当滑片滑到中点位置时，灯消耗的功率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）当滑片滑到最右端时，被短路，根据闭合电路欧姆定律得 （2）当滑片滑到最左端时，灯、、均被短路，此时电流表读数为 （3）当滑片在中点位置时，等效电路如图，滑动变阻器右侧电阻与被电流表短路。 灯的电阻为 当滑片在最右端时 ， 通过的电流为 所以 当滑片在中点位置时，灯与半个滑动变阻器并联后的等效电阻为 此时灯两端电压为 灯消耗的功率为 2 学科网（北京）股份有限公司 $$