第12章 电能能量守恒定律-【学考一本通】2025年湖南省普通高中学业水平测试物理

第十二章 电能 能量守恒定律 学考考点 􀀋电路中的能量转化 􀀌闭合电路的欧姆定律 􀀍电池电动势和内电阻的测量 􀀎能源与可持续性发展 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 第1节 电路中的能量转化 一、电功和电功率 1.电功 (1)定义:电流在一段电路中所做的功. (2)定义式:W= . (3)单位:焦耳,符号:J (4)实质: 转化为其他形式的能. (5)适用条件: 电路. 2.电功率 (1)定义:电流在一段电路中所做的功与通 电时间之比. (2)公式:P=Wt= . (3)单位:瓦特,符号: . (4)物理意义:表示电流做功的 . (5)适用条件: 电路. 二、焦耳定律 1.焦耳定律 (1)内容:电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟导体的 及 成正比. (2)表达式:Q= . (3)适用条件: 电路. 2.热功率 (1)定义: 时间内的发热量. (2)表达式:P= . (3)适用条件: 电路. 三、纯电阻电路和非纯电阻电路 类型 纯电阻电路 非纯电阻电路 能量 转化 情况 电功 和电 热的 关系 W=Q 即IUt=I2Rt=U 2 Rt W=Q+E其他 UIt=I2Rt+E其他 电功 率和 热功 率的 关系 P=P热 即UI=I2R=U 2 R P=P热+P其他 即UI=I2R+P其他 欧姆 定律 是否 成立 U=IR I=UR ,成立 U>IR I<UR ,不成立 元件 举例 电阻、电炉、白炽灯 电动机、电解槽 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —27— 第2节 闭合电路的欧姆定律 一、电动势 1.定义:电动势在数值上等于 把 的正电荷在电源内从负 极移送到正极所做的功,即非静电力所做的 功W 非 与新移动 的比值,用E 表 示,E= W 非 q . 2.物理意义:反映电源 本领大小的物 理量. 3.单位:与电势、电势差的单位 , 为 . 4.标量:规定电动势的方向为电源内部 的方向,即在电源内部由电源 极指 向 极. 二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 1.内、外电路 (1)概念:内电路是电源 电路,外电 路是电源 电路. (2)特点:外电路中电流由电源 极 流向 极,沿电流方向电势 ; 内电路中电流由电源 极流向 极,沿电流方向电势 . 2.闭合电路的欧姆定律 (1)内容:闭合电路的电流跟电源的电动势 成 ,跟内、外电路的电阻之和成 . (2)公式:I= ER+r① , 或E=IR+Ir②, 或E=U内+U外③. (3)适用条件 ①、②适用于外电路为 电路, ③适用于一切电路. 三、路端电压与负载的关系 1.路端电压的表达式:U= . 2.路端电压随外电阻的变化规律 (1)当外电阻R 增大时,电流I减小,路端电 压 . (2)当外电阻R 减小时,电流I增大,路端电 压 . (3)两个特例:外电路断开时,R→∞,I= ,U= ,据此特点可测电 源电动势. 外电路短路时,R=0,I=Er ,U= , 据此特点可以理解不允许将电源两端用导 线直接连接的原因. 3.路端电压U 与电流I 的 关系 由U=E-Ir 可知,U-I 图像是一条斜向下的直 线,如图所示. (1)图像中U 轴截距E 表示电源的 . (2)I轴截距I0 等于 . (3)图线斜率的绝对值表示电源的 , 即 =|ΔUΔI|. 第3节 电池电动势和内电阻的测量 1.实验原理如图 2.E和r的求解 由U=E-Ir得 U1=E-I1r U2= 解得 E= r= 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —37— 3.作图法数据处理 (1)图线与纵轴交点为 ; (2)图线与横轴交点为I短= ; (3)图线的斜率绝对值表示r= . 第4节 能源与可持续发展 一、能量守恒定律的应用 1.导致能量守恒定律最后确立的两类重要事 实是:确认了 的不可能性和发现了 各种 之间的相互联系和转化. 2.内容:能量既不会凭空 ,也不会凭 空 ,它只能从一种形式 为 其他形式,或者从一个物体 到别的 物体,在转化或转移的过程中,能量的总量 .这就是能量守恒定律. 3.燃料燃烧时,一旦把热量释放出去,就不会 再次 聚集起来供人类重新利用.电 池中的化学能转化为电能,电能又通过灯泡 转化为内能和光能,热和光被其他物质吸收 之后变成周围环境的内能,我们很难把这些 内能收集起来重新利用,这种现象叫作能量 的耗散. 4.能量耗散表明,在能源的利用过程中,能量 在数量上 ,但在可利用的品质上 了,从便于利用的能源变成 的能源.这是能源危机的深层次的含意,也 是“自然界的能量虽然守恒,但还是要节约 能源”的根本原因. 5.能量的耗散从能量转化的角度反映出自然 界中宏观过程的 . 二、能源分类与应用 1.人类对能源的利用大致经历了三个时期,即 时期、 时期、 时 期.自工业革命以来, 和 成为人类的主要能源. 2. 和 已经成为关系到人类 社会能否持续发展的大问题. 考点一 电功和电功率 将两个定值电阻R1、R2 并联在电压为U 的电源两端,R1 消耗的功率为P1,R2 消耗 的功率为3P1,当把它们串联在电压为4U 的电源两端时,下列说法正确的是 ( ) A.R1 两端的电压为U B.R2 消耗的功率变小 C.通过R2 的电流变小 D.两个电阻消耗的总功率为12P1 【解析】 当R1、R2 并联在电压为U 的电源 两端时,两电阻两端的电压为U,根据P= IU,功率之比等于电流之比,根据并联电路 电流和电阻的关系,可知:R1=3R2;当把它 们串联在电压为4U 的电源两端时,电路中 的电流I= 4U3R2+R2 =UR2 ,故通过R2 的电流 不变,电压不变,所以R2 的电功率不变,仍 为3P1,故BC错误;R1 两端的 电 压U1= IR1= U R2 ×3R2=3U,故 A错误;两个电阻 消耗的总功率P=U'I=4U×UR2 =12P1,故 D正确. 【答案】 D 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —47— 考点二 闭合电路的欧姆定律 电源的电动势为4.5V,外电阻为4.0Ω 时,路端电压为4.0V.若在外电路中分别 并联一个6.0Ω的电阻和串联一个6.0Ω 的电阻,则两种情况下的路端电压分别为 ( ) A.4.30V,3.72V B.3.73V,4.30V C.3.72V,4.29V D.4.20V,3.73V 【解析】 由闭合电路欧姆定律得E=U+UR ·r,代入数据解得r=0.5Ω.当并联一个 R1=6Ω的电阻时,R总= RR1 R+R1 =2.4Ω,则 此时路端电压U1= E R总+r ·R总 =3.72V; 当串联一个R2=6Ω的电阻时,R'总=R+R2 =10Ω,此时路端电压U2= E R'总+r ·R'总 =4.29V,故C正确. 【答案】 C 考点三 测电池电动势和内电阻 (2024·湖南合格考真题)在做“电池电动 势和内阻的测量”的实验中,实验电路如图 甲所示.改变电阻R,测出几组U、I数据,得 到如图乙所示的U-I图像.由图像与U 坐标 轴的交点值b可求出电源的 (填“电 动势”或“内阻”);由图像斜率的绝对值k= ΔU ΔI ,可求出电源的 (填“电动 势”或“内阻”). 【解析】 根据闭合电路欧姆定律有 U=E-Ir 结合图乙可知 E=b,r=k 可知,由图像与U 坐标轴的交点值b可求出 电源的电动势,由图像斜率的绝对值,可求 出电源的内阻. 【答案】 电动势 内阻 考点四 能源与发展 (2024·湖南合格考真题)能源是人类社 会活动的物质基础.下列能源中属于不可再 生能源的是 ( ) A.太阳能 B.水能 C.风能 D.煤炭 【解析】 根据可再生和不可再生能源的区 别,可知煤、石油、天然气等化石能源是短时 间内不能再次产生的,是不可再生能源;太 阳能、水能、风能等在短时间内可以再次产 生,是可再生能源.故选D. 【答案】 D 一、选择题 1.下列用电器正常工作相同时间,产生热量最 多的是 ( ) 2.如图所示的是一个电热水壶的铭牌.某同学 利用所学知识,结合从该铭牌上获取的信 息,得出该电热水壶 ( ) A.只能在220V电压下工作 B.正常工作5min耗电约0.5kW·h C.正常工作时的电流约为6.8A D.在非工作状态下电阻丝的电阻值为32Ω 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —57— 3.A、B 两灯的额定电压U 相同,额定功率PA0 >PB0,两灯泡串联接上电源发光时 ( ) A.PA 等于PB B.PA 大于PB C.PA 小于PB D.不能确定 4.两 个 分 别 标 有 “6 V 6W”和“6V3.6W”的 灯泡 L1、L2 按如图所 示的方式连接,闭合开 关后,下列结论正确的是 ( ) A.通过两灯泡的电流I1∶I2=3∶5 B.灯泡两端的电压U1∶U2=3∶5 C.灯泡的电功率P1∶P2=5∶3 D.灯泡L1 比L2 暗 5.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保 的优点.如图所示,图线a是该电池在某光 照强度下路端电压U 和电流I 的关系图线 (电池内阻不是常数),图线b是某电阻R 的 U-I图线.在该光照强度下将它们组成闭 合回路时,硅光电池的内阻为 ( ) A.8.0Ω B.10Ω C.12Ω D.12.5Ω 6.“神舟”载人飞船上的电子仪器及各种动作 的控制都是靠太阳能电池供电的.由于光照 而产生电动势的现象称为光伏效应.“神舟” 飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设 计的单晶硅太阳能电池.在正常照射下,太 阳能电池的光电转换效率可达23%.单片 单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势, 可获得0.1A的电流,则每秒照射到这种太 阳能电池上太阳光的能量是 ( ) A.0.24J B.0.25J C.0.26J D.0.28J 7.某柴油发电机工作时,电流为5A,经过 2min时间,发电机产生电能为1.32×105J,则 该发电机的电动势为 ( ) A.1100V B.550V C.220V D.110V 8.如图所示的电路中,把 R 由2Ω改变为6Ω时,电 流减小为原来的一半,则 电源的内电阻应为 ( ) A.4Ω B.8Ω C.6Ω D.2Ω 9.如图所示,电阻R1=20Ω,电动机的内阻 R2=10Ω.当开关断开时,电流表的示数是 0.5A,当开关闭合后,电动机转动起来,电 路两端的电压不变,关于电流表的示数I和 电路消耗的电功率P的选项正确的是 ( ) A.I=1.5A B.I>1.5A C.P=15W D.P<15W 10.下列哪些现象属于能量耗散 ( ) A.利用水流能发电,将水能转化为电能 B.电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能 C.电池的化学能转化为电能 D.火炉把房子烤暖 二、非选择题 11.在“用电流表和电压表测定电池的电动势 和内阻”的实验中. (1)备有如下器材 A.干电池1节 B.滑动变阻器(0~20Ω) C.滑动变阻器(0~1kΩ) D.电压表(0~3V) E.电流表(0~0.6A) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —67— F.电流表(0~3A) G.开关、导线若干 其中滑动变阻器应选 ,电流表应 选 .(只填器材前的序号) (2)为了最大限度地减小实验误差,请在虚 线框中画出该实验最合理的电路图. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 (3)某同学根据实验数 据画出的U-I图像如图 所示,由图像可得电池 的电动势为 V, 内阻为 Ω. (4)写出该实验误差的原因: ; 电动势的测量值 真实值,内阻的 测量值 真实值.(选填“大于”“等 于”或“小于”) 12.(2024·湖南合格考真题)如图,电源电动 势E=6V.闭合开关S,理想电压表读数U =5V,理想电流表读数I=1A.求: (1)电阻R 的阻值; (2)电阻R 消耗的功率P; (3)电源的内阻r; (4)若在电阻 R 两端并入一个相同的电 阻,电流表的读数变大还是变小? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —77— 13.将电动势为3V的电源接入电路中,测得 电源两极间的电压为2.4V,当电路中有 6C的电荷量流过时,求: (1)有多少其他形式的能转化为电能; (2)外电路中有多少电能转化为其他形式 的能; (3)内电路中有多少电能转化为其他形式 的能. 14.如图所示的是电动机提升重物的装置,电 动机线圈的电阻r=1Ω,电动机两端电压 为5V,电路中的电流为1A,物体A重20N. 忽略一切摩擦,问: (1)电动机线圈电阻消耗的热功率为多少? (2)电动机输入功率和输出功率各是多少? (3)10s内电动机可以把重物匀速提升 多高? (4)这台电动机的机械效率是多少? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —87— 12.解析 由图乙可知,欧姆表挡位选择×10;故读数 为12×10Ω=120Ω. 答案 120 13.解析 (1)金属丝的长度为24.3cm,直径读数为 0.514~0.516mm均可. (2)采用电流表外接法,由于电压表分流,从而电 流表的测量值大于真实值,由R=UI 可知,电阻的 测量值小于真实值. 由R=ρ l S ,R=UI ,S=14πd 2,可得ρ= πd2U 4Il . 答案 (1)24.3 0.515(0.514~0.516均可) (2)偏小 πd 2U 4Il 14.解析 (1)小量程电流表的满 偏电压Ug=IgRg=0.1V< U,因此需要串联一个适当的 分压电阻,可将其改装成电压 表,改装的电路如图甲所示, 由欧姆定律U=Ig(Rg+Rx), 解得Rx= U Ig -Rg=9900Ω. (2)小量程电流表的满偏电流Ig <I,要将其改装成大量程的电流 表,应给其并联一个适当的分流 电阻,改装的电路如图乙所示,由 并联电压相等得: IgRg=(I-Ig)Rx 解得:Rx= Ig I-Ig Rg≈0.17Ω. 答案 (1)电路如图甲:9900Ω (2)电路如图 乙,0.17Ω 第十二章 电能 能量守恒定律 考点整合 第1节 电路中的能量转化 一、1.(2)UIt (4)电能 (5)任何 2.(2)UI (3)W (4)快慢 (5)任何 二、1.(1)电流的二次方 电阻 通电时间 (2)I2Rt (3)任何 2.(1)单位 (2)I2R (3)任何 第2节 闭合电路的欧姆定律 一、1.非静电力 1C 电荷量q 2.非静电力做功 3.相同 伏特V 4.电流 负 正 二、1.(1)内部 外部 (2)正 负 降低 负 正 升高 2.(1)正比 反比 (3)纯电阻 三、1.E-Ir 2.(1)增大 (2)减小 (3)0 E 0 3.(1)电动势 (2)短路电流 (3)内阻 r 第3节 电池电动势和内电阻的测量 2.E-I2r I1U2-I2U1 I1-I2 U2-U1 I1-I2 3.(1)E (2)Er (3)ΔUΔI 第4节 能源与可持续发展 一、1.永动机 自然现象 2.产生 消失 转化 转移 保持不变 3.自动 4.虽未减少 降低 不便于利用 5.方向性 二、1.柴薪 煤炭 石油 煤 石油 2.能源短缺 环境恶化 应考训练 1.C 电脑工作的过程中电能转化为光能、内能等,电 风扇工作过程中,电能主要转化为机械能,少部分 转化为内能,电熨斗工作过程中,电能主要转化为 内能,少部分属于能量损失,洗衣机正常工作时,电 能大部分转化为机械能,少量的电能转化为内能, 所以产生热量最多的是电熨斗,故 C正 确,ABD 错误. 2.C 该电热水壶可以在低于220V的电压下工作, 故A错误;正常工作5min,电热水壶消耗的电能 W=Pt=1.5kW×560h=0.125kW ·h,故B错 误;由铭牌信息可知,额定功率为1500W,额定电 压为220V,则该电热水壶正常工作时的电流I= P U= 1500W 220V =6.8A ,故C正确;金属丝的电阻率 随温度的升高而增大,所以在非工作状态下电热水 壶电阻丝的电阻比正常工作时小,正常工作时电阻 丝的电阻R=U 2 P = 2202 1500Ω=32Ω ,故D错误. 3.C 根据 R=U 2 P 知RA<RB,两灯泡串联,电流相 等,根 据 P=I2R 知 PA <PB,故 C 正 确,ABD 错误. 4.C 由电路图可知,两灯泡并联,因并联电路中各支 路两端的电压相等,所以,两灯泡两端的电压之比 U1∶U2=1∶1,故B错误;由I= U R 可得通过两灯 泡的电流之比:I1∶I2= U R1 ∶UR2 =R2∶R1=5∶3, 故A错误;由P=UI 可得L1 与L2 消耗的功率之 比:P1∶P2=UI1∶UI2=I1∶I2=5∶3,故C正 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —79— 确;由P1∶P2=5∶3可知L1 的实际功率较大,因 灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,灯泡L1 比L2 亮,故D错误. 5.A 由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,当I=0 时,U=E,由图线a与纵轴的交点读出电动势为E =3.6V.根据两图线交点可知,电阻R 两端的电 压为2V,回路电流为0.2A,则内阻r=3.6-20.2 Ω =8.0Ω. 6.C 太阳能电池每秒提供的电能 W =EIt=0.6× 0.1×1J=0.06J,所以照射到这种太阳能电池上 的太阳光能量W'= W0.23≈0.26J ,故C正确. 7.C 此段时间通过电荷量为q=It=600C, E=Wq= 1.32×105 600 V=220V. 故C正确. 8.D 根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r),当R= 2Ω时,E=I(2+r);当R=6Ω时,E=I2 (6+r), 解得r=2Ω,故D正确. 9.D 当开关S断开时,由欧姆定律得U=I1R1= 10V.当开关S闭合后,通过R1 的电流仍为0.5A,电 动机的电流I2< U R2 =1010A=1A ,故电流表的电流 I<1.5A,故 AB错误;电路中电功率 P=UI< 10V×1.5A=15W,故C错误,D正确. 10.D 能量耗散是指其他形式的能转化为内能,最 终分散在周围环境中无法重新收集却能加以利用 的现象,若转化的是能够重新收集并加以利用的 能量,则不能称为能量耗散.本题中的电能、光能 都可以重新收集并加以利用,故ABC中现象不能 算能量耗散.火炉把房子烤暖是使燃料的化学能 转化成内能并流散在周围的环境中,内能无法重 新收集却能加以利用,是能量耗散,故D正确. 11.解析 (1)滑动变阻器的最大值一般为待测电阻 的几倍时较好,在该实验中因干电池内阻比较小, 故滑动变阻器选择较小一点的即可,故滑动变阻 器应选B.电流表的量程要大于电池允许通过的 最大电流,对于干电池来讲,允许通过的最大电流 一般是0.5A,故需要选择0~0.6A量程,所以 电流表应选E. (2)电路图如图所示. (3)由U-I图像可知:纵截距为1.5V,故干电池的电 动势为1.5V;内阻r=|ΔUΔI|=| 0.9-1.5 0.6-0|Ω=1Ω (4)由于电压表的分流作用,使电流表读数总是比 干路电流小,造成E测<E真,r测<r真 . 答案 (1)B E (2)见解析图 (3)1.5 1 (4)电压表的分流 小于 小于 12.解析 (1)根据欧姆定律 R=UI=5Ω. (2)电阻R 消耗的功率为 P=I2R=5W. (3)根据闭合电路欧姆定律 E=U+Ir 解得r=1Ω. (4)若在电阻R 两端并入一个相同的电阻,电路总 电阻减小,根据 I= ER总 则电流增大,那么电流表的读数变大. 答案 (1)5Ω (2)5W (3)1Ω (4)变大 13.解析 (1)W =Eq=3×6J=18J,电源中共有 18J其他形式的能转化为电能. (2)W1=Uq=2.4×6J=14.4J,外电路中共有 14.4J电能转化为其他形式的能. (3)由能量守恒定律知,内电路中有18J-14.4J =3.6J的电能转化为其他形式的能. 答案 (1)18J (2)14.4J (3)3.6J 14.解析 (1)电动机线圈上消耗的热功率为 P热 = I2r=1W. (2)电动机的输入功率就是电流通过电动机做功 的功率, 即P入 =UI=5×1W=5W 电动机的输出功率就是电动机对外做机械功的 功率, 根据P入 =P出 +P热, 得P出 =P入 -P热 =5W-1W=4W. (3)设物体A 的重力为G,t=10s内物体上升的 高度为h,据能量守恒定律P出t=Gh h= P出t G = 4×10 20 m=2m. (4)这台电动机的机械效率为: η= P出 P入 ×100%= 4 5×100%=80%. 答案:(1)1 W (2)5 W 4 W (3)2m (4)80% 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —89—