第07讲 电能及闭合电路欧姆定律 课后专项突破（练习）-【划重点】2024-2025学年高二物理上学期中期末复习精细讲义

第07讲 电能及闭合电路欧姆定律 ——划重点之高二期中期末复习精细讲义 一、单选题 1．小明家的吹风机线圈电阻为R，正常工作时其两端电压为U、电流为I。则其正常工作t时间内，产生的热量是（　　） A． B． C． D． 2．小周老师在优质课展示活动中做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验（如图甲），实验前将口香糖锡纸中间剪掉一些（如图乙），将锡纸条带锡面的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，发现锡纸条很快开始冒烟、着火，则以下说法正确的是（　　） A．此实验中使用旧电池效果更好 B．此实验利用了电流的热效应，ab段最先燃烧 C．可以用锡来制作标准电阻 D．若ab=bc=cd，则ab段电阻最小，cd段电阻最大 3．某实验小组拆下一个小电风扇的电动机，把它接入某电路，发现它不转动，用电压表测得它两端的电压，流过它的电流。该小组又设计了如图所示的实验电路，已知电源的电动势，内阻。小灯泡的额定电压，额定功率。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，当时，灯泡恰好正常发光，电动机正常工作。电动机此时的效率是（　　） A．40% B．60% C．70% D．92% 4．规格不同的三只小灯泡L1、L2 、L3 与定值电阻R如图连接，当在ab两端加上一定电压时，三灯泡的实际功率正好相等，若将三灯泡并联接入电路，三个灯泡的实际功率分别P1、P2 和P3，则（　　） A．P1> P2> P3 B．P3 > P1 > P2 C．P2 > P1 > P3 D．P1 > P3 > P2 5．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 6．如图所示，电路中四个定值电阻，其中RA、RC的规格为“10V，4W”，RB、RD的规格为“10V，2W”。将该电路连接在某电源两端，功率最大的电阻为（　　） A．RA B．RB C．RC D．RD 7．2024年11月1日起，泸州市再次实施主城区机动车尾号限行。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题，有助于改善城市空气质量。如图所示为纯电动汽车的电路示意简图，若汽车电池组的电动势为400 V，能量容量为20 kWh。当汽车以90 km/h匀速行驶时，受到的阻力约为400 N，此时直流驱动电机的输入电压为300 V，输入功率15 kW，则（　　） A．当汽车以90 km/h行驶，电流为100 A B．电池组的热功率为5 kW C．直流驱动电机的内阻约为1 Ω D．当汽车以90 km/h行驶，最大行驶里程约为90 km 8．空气炸锅是借助对流机制，通过机械风扇使热气在食物周围高速循环来加热，令食物产生脆皮层，使食物达到近似油炸的效果。空气炸锅的简化电路如图所示，电动机M（用于吹风）的内阻为44Ω，电热丝R的电阻为55Ω，其他电阻不计，则空气炸锅在正常工作时（　　） A．总电流为9A B．电热丝的热功率为440W C．电热丝一分钟消耗的电能为52800J D．电动机的电功率为1100W 9．如图电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，；滑动变阻器的取值范围为0~15Ω。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使取不同的阻值接入电路，则下列说法正确的是（　　） A．时，定值电阻消耗的功率最大，为2W B．时，电源内阻消耗的功率最小，为0.5W C．时，消耗的功率最大 D．时，电源的效率最低 10．如图所示，由电阻、平行板电容器、二极管与电动机组成的电路接到的恒压电源上，电动机恰好正常工作。其中电阻，平行板电容器内的一带电液滴恰能处于静止状态，电动机的额定电压，线圈电阻。下列说法正确的是（　　） A．正常工作时，电动机上的电流为 B．正常工作时，电动机的发热功率为 C．若电动机因故障被卡住，电阻上的电流将减小 D．若电动机因故障被卡住，带电液滴将加速向下运动 11．用电阻为2Ω的均匀电阻丝制成一个圆环，并把它接到如图所示的电路中，图中导线的P端能沿圆环移动，并保持良好接触。已知R0为2Ω，电源电动势为5V，内阻忽略不计。改变P的位置圆环的最大电功率为（　　） A． B． C．1W D．3W 12．某一直流电动机提升重物的示意图如图所示，电源提供给电动机两端的电压，当电动机以的恒定速率向上提升质量为的重物时，电动机消耗的功率为1100W，取重力加速度大小，不计各种摩擦，则（　　） A．电动机提升重物的功率为200W B．电动机线圈的电阻是 C．电动机的热功率为900W D．电动机的输入电流为4A 13．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图像如图（a）所示，将它与两个标准电阻R1、R2组成如图（b）所示电路，当电键S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P。将电键S切换到位置2后，电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，下列关系中正确的是（　　） A． B． C． D． 14．如图所示，电源的电动势E不变，内阻r=1Ω，定值电阻R1=R2=1Ω，滑动变阻器R3的最大值为6Ω，下列说法正确的是（    ） A．R1消耗的功率最大时，R3为0Ω B．R2消耗的功率最大时，R3为6Ω C．电源的输出功率最大时，R3为6Ω D．R3消耗的功率最大时，R3为1Ω 二、多选题 15．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 16．军用机器狗已成为辅助步兵作战的“新宠”，具有很强的环境适应性，可在山地、丘陵等复杂地形行走，有效提升了综合作战能力。如图所示，某款军用机器狗的直流电机的额定电压为，额定电流为，线圈电阻为，将它与电动势为，内阻为的直流电源构成闭合回路，电机恰好能正常工作，下列说法正确的是（　　）        A．电源消耗的热功率为 B．电动机的效率为 C．电源的输出功率为 D．若用该机器狗竖直提升质量为的重物，则重物稳定后的速度 17．自2015年起，中国新能源汽车产销量已经连续9年位居全球第一。下表为某品牌新能源汽车的部分参数，下列说法正确的是（　　） 整车质量 充电电压交流 最高车速 平均充电功率 电池容量 充电时间 A．通过汽车的平均充电电流约为 B．汽车电池的内阻约为 C．该汽车的充电效率约为88% D．汽车充电过程中，电池的热功率约为 18．将一电源、定值电阻及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．该电源电动势为12V B．该电源的内阻为4Ω C．当外阻等于内阻时，R的功率最大 D．当电阻箱的功率最大时，两端的电压为4.5V 19．某同学为研究“电动机工作过程中的能量转化”，设计了如图甲所示的电路，其中定值电阻R＝2.0Ω，当卡住电动机让其不转动时，闭合开关S，读出电压表和电流表的示数分别为2.4V和0.3A，断开开关。接下来打开位移传感器软件，再次闭合开关S，电动机正常工作并向上吊起重物及位移传感器，读出此时电压表和电流表的示数分别为2.8V和0.1A，位移传感器软件记录重物的位置x随时间t变化的关系图像如图乙所示，最后关闭位移传感器软件，断开开关S。电表均视为理想电表，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．直流电源的内阻r＝1Ω B．电动机正常工作时产生的电热功率为0.06W C．电动机正常工作时的效率约为76.9% D．重物和位移传感器的总质量为0.4kg 三、解答题 20．一款电热烘鞋器如图所示，它的简化电路图如图所示，已知、、、是阻值均为1210Ω的电热丝，电热丝的电阻随温度的变化忽略不计。求： (1)只闭合时，通过的电流；（保留两位小数） (2)只闭合时，通电10min电热烘鞋器产生的热量； (3)电热烘鞋器的最大电功率。 21．如图所示，电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻，电炉电阻，电解槽电阻，当闭合、断开时，电炉消耗功率为720W，、都闭合时，电炉消耗功率为500W（电炉电阻可看作不变），试求： （1）电源的电动势； （2）、闭合时，流过电解槽的电流大小； （3）、闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率。 22．小型直流电动机（其线圈内阻为）与规格为“”的小灯泡并联，再与阻值为的电阻串联，然后接至的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求： （1）流过电阻R的电流； （2）电动机的发热功率； （3）如果在正常工作时，转子突然被卡住，求此时电动机中的电流。（不考虑温度对各电阻的影响，保留两位有效数字） 23．如图所示的电路中，电源输出电压U。恒定，定值电阻r的阻值为5Ω，L为标有“3V，1.5W”的小灯泡，滑动变阻器的总阻值为30Ω，总长度为l，当滑动变阻器的滑动触头P位于距a端处时，灯泡L恰能正常发光，此时理想电压表的示数为23V。求： (1)电源的电压； (2)此时电阻消耗的功率。 24．如图所示的电路中，A、B两端的电压，灯L标有“3V  0.9W”的字样， 。电键S断开时，灯L正常发光，求： (1)此时滑动变阻器的阻值； (2)当电键S闭合时，灯L的功率； (3)若电键S闭合后灯L仍正常发光，则此时滑动变阻器的阻值。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第07讲 电能及闭合电路欧姆定律 ——划重点之高二期中期末复习精细讲义 一、单选题 1．小明家的吹风机线圈电阻为R，正常工作时其两端电压为U、电流为I。则其正常工作t时间内，产生的热量是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据焦耳定律 依题意可得，吹风机正常工作t时间内，产生的热量 故D正确，ABC错误； 故选D 。 2．小周老师在优质课展示活动中做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验（如图甲），实验前将口香糖锡纸中间剪掉一些（如图乙），将锡纸条带锡面的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，发现锡纸条很快开始冒烟、着火，则以下说法正确的是（　　） A．此实验中使用旧电池效果更好 B．此实验利用了电流的热效应，ab段最先燃烧 C．可以用锡来制作标准电阻 D．若ab=bc=cd，则ab段电阻最小，cd段电阻最大 【答案】B 【详解】A．此实验中使用老旧电池效果没有新电池好，因为老旧电池的内阻比较大，使得电路电流较小，电流的热效应不明显，故A错误； BD．根据电阻定律 若ab=bc=cd，材料相同，则电阻率相同，ab段横截面积最小，cd段横截面积最大，则ab段电阻最大，cd段电阻最小；此实验利用了电流热效应，根据 P=I2R 由于电流相等，ab段电阻最大，则ab段的功率最大，ab段最先燃烧，故B正确，D错误； C．用来制作标准电阻的材料，温度变化时，电阻率变化很小；金属导体的电阻率随温度的变化而变化，用锡可做成电阻，不可以用来制作标准电阻，故C错误。 故选B。 3．某实验小组拆下一个小电风扇的电动机，把它接入某电路，发现它不转动，用电压表测得它两端的电压，流过它的电流。该小组又设计了如图所示的实验电路，已知电源的电动势，内阻。小灯泡的额定电压，额定功率。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，当时，灯泡恰好正常发光，电动机正常工作。电动机此时的效率是（　　） A．40% B．60% C．70% D．92% 【答案】B 【详解】把电动机接入某电路，发现它不转动，此时电动机为纯电阻电路，内阻为 当时，灯泡恰好正常发光，电动机正常工作则 A 电动机的电压为 V 电动机此时的效率是 60% 故选B。 4．规格不同的三只小灯泡L1、L2 、L3 与定值电阻R如图连接，当在ab两端加上一定电压时，三灯泡的实际功率正好相等，若将三灯泡并联接入电路，三个灯泡的实际功率分别P1、P2 和P3，则（　　） A．P1> P2> P3 B．P3 > P1 > P2 C．P2 > P1 > P3 D．P1 > P3 > P2 【答案】B 【详解】如图中电路结构可知L1、L2支路并联，两支路电压相等，功率相等，根据 由于 则 根据并联电路干路电流等于支路电流之和可知 根据 可知 将三灯泡并联接入电路，则电压相等，根据 可知 P3 > P1 > P2 故选B。 5．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。 6．如图所示，电路中四个定值电阻，其中RA、RC的规格为“10V，4W”，RB、RD的规格为“10V，2W”。将该电路连接在某电源两端，功率最大的电阻为（　　） A．RA B．RB C．RC D．RD 【答案】D 【详解】根据 可知 因流过电流相等，根据 P=I2R 可知 因电阻两端电压相等，根据 可知 因电阻相等，，根据 P=I2R 可知 即 故选D。 7．2024年11月1日起，泸州市再次实施主城区机动车尾号限行。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题，有助于改善城市空气质量。如图所示为纯电动汽车的电路示意简图，若汽车电池组的电动势为400 V，能量容量为20 kWh。当汽车以90 km/h匀速行驶时，受到的阻力约为400 N，此时直流驱动电机的输入电压为300 V，输入功率15 kW，则（　　） A．当汽车以90 km/h行驶，电流为100 A B．电池组的热功率为5 kW C．直流驱动电机的内阻约为1 Ω D．当汽车以90 km/h行驶，最大行驶里程约为90 km 【答案】D 【详解】A．当汽车以90 km/h行驶，电流为 选项A错误； B．电池组的总功率 则电池组的热功率以及汽车用电器消耗的总功率为 可知电池组的热功率小于5 kW，选项B错误； C．机械功率 根据 可得直流驱动电机的内阻约为 选项C错误； D．当汽车以90 km/h行驶，最大行驶里程约为 选项D正确。 故选D。 8．空气炸锅是借助对流机制，通过机械风扇使热气在食物周围高速循环来加热，令食物产生脆皮层，使食物达到近似油炸的效果。空气炸锅的简化电路如图所示，电动机M（用于吹风）的内阻为44Ω，电热丝R的电阻为55Ω，其他电阻不计，则空气炸锅在正常工作时（　　） A．总电流为9A B．电热丝的热功率为440W C．电热丝一分钟消耗的电能为52800J D．电动机的电功率为1100W 【答案】C 【详解】A．空气炸锅工作时，对于电热丝R 对于电动机 所以总电流小于9A，故A错误； B．电热丝R的功率为 故B错误； C．电热丝R一分钟消耗的电能为 故C正确； D．电动机的电流 故电功率 故D错误。 故选C。 9．如图电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，；滑动变阻器的取值范围为0~15Ω。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使取不同的阻值接入电路，则下列说法正确的是（　　） A．时，定值电阻消耗的功率最大，为2W B．时，电源内阻消耗的功率最小，为0.5W C．时，消耗的功率最大 D．时，电源的效率最低 【答案】C 【详解】A．时，外电阻最小，总电流最大，则定值电阻消耗的功率最大，此时并联部分的总阻值为 由闭合电路欧姆定律得干路电流为 则定值电阻消耗的功率为 故A错误； B．当电源内阻消耗的功率最小时，由 知此时电路中的总电流最小，对应的外电阻最大，故当时，总的外电阻并未达最大值，故B错误； C．为求滑动变阻器消耗的最大功率，可对原电路进行如下图所示的等效变换 易知，等效电源的等效电动势，等效内阻，故当时，消耗的功率最大，故C正确； D．当时，总的外电阻最大。由于电源效率为 显然，当总的外电阻R最大时，取最大值，当时，总的外电阻为 此时最大，故D错误。 故选C。 10．如图所示，由电阻、平行板电容器、二极管与电动机组成的电路接到的恒压电源上，电动机恰好正常工作。其中电阻，平行板电容器内的一带电液滴恰能处于静止状态，电动机的额定电压，线圈电阻。下列说法正确的是（　　） A．正常工作时，电动机上的电流为 B．正常工作时，电动机的发热功率为 C．若电动机因故障被卡住，电阻上的电流将减小 D．若电动机因故障被卡住，带电液滴将加速向下运动 【答案】B 【详解】AB．正常工作时，电动机两端电压为，则电阻两端电压为 根据欧姆定律可得 则电动机上的电流为；正常工作时，电动机的发热功率为 故A错误，B正确； CD．若电动机因故障被卡住，则电动机变为纯电阻，根据欧姆定律可得 可知电阻上的电流将增大，阻两端电压将增大，则电动机两端电压将减小，如果不考虑二极管的单向导电性，则电容器两端电压减小，电容器所带电荷量减小，但由于二极管的单向导电性，不能放电，所以电容器所带电荷量Q不变，电容器两端电压不变，则板间场强E不变，带电液滴仍保持静止状态，故CD错误。 故选B。 11．用电阻为2Ω的均匀电阻丝制成一个圆环，并把它接到如图所示的电路中，图中导线的P端能沿圆环移动，并保持良好接触。已知R0为2Ω，电源电动势为5V，内阻忽略不计。改变P的位置圆环的最大电功率为（　　） A． B． C．1W D．3W 【答案】A 【详解】根据题意可知，圆环分成两部分并联接入电路，设接入电路的等效电阻为R并，且 由于 根据电源的输出功率与外电路电阻的关系可知，当R并取最大值时，环的电功率最大，则 故选A。 12．某一直流电动机提升重物的示意图如图所示，电源提供给电动机两端的电压，当电动机以的恒定速率向上提升质量为的重物时，电动机消耗的功率为1100W，取重力加速度大小，不计各种摩擦，则（　　） A．电动机提升重物的功率为200W B．电动机线圈的电阻是 C．电动机的热功率为900W D．电动机的输入电流为4A 【答案】B 【详解】A．电动机匀速提升重物时输出的功率 选项A错误； C．电动机的热功率 选项C错误； D．流经电动机的电流 选项D错误； B．根据 得 选项B正确。 故选B。 13．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图像如图（a）所示，将它与两个标准电阻R1、R2组成如图（b）所示电路，当电键S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P。将电键S切换到位置2后，电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，下列关系中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．当电键S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P，令，则有 ， 则有 且此时电阻R1、R2的电压等于。而将电键S切换到位置2后，电阻器D和电阻R1并联后再与电阻R2串联，由于电阻器D和电阻R1并联后的总电阻的阻值小于电阻R2的阻值，则电阻R2的电压大于，电阻器D和电阻R1的电压小于，则 故AB错误； C．由于电阻器D和电阻R1并联，则 ， 又根据图（a）可知，此时电阻器D的阻值大于，即，则有，故C正确； D．电键S接通位置1时，电路的总电阻为 电键S切换到位置2后，电路的总电阻为 则，即，故D错误。 故选C。 14．如图所示，电源的电动势E不变，内阻r=1Ω，定值电阻R1=R2=1Ω，滑动变阻器R3的最大值为6Ω，下列说法正确的是（    ） A．R1消耗的功率最大时，R3为0Ω B．R2消耗的功率最大时，R3为6Ω C．电源的输出功率最大时，R3为6Ω D．R3消耗的功率最大时，R3为1Ω 【答案】C 【详解】A．由串并联电路的基本规律可知，R1与R3是并联关系， R1消耗的功率 由闭合电路欧姆定律可得 最大时，干路中电流最小，电路中总电阻最大，R3为6Ω，故A错误； B． R2消耗的功率 可知，R2消耗的功率最大时，R3为0Ω，故B错误； C．电源的输出功率 当时电源输出功率最大，电源内阻为1Ω，而外电阻小于1Ω，所以R3越大电源的输出功率越大，输出功率最大时，R3为6Ω，故C正确； D．由等效电源内阻 时，R3消耗的功率最大，此时R3为1.5Ω，故D错误。 故选C。 二、多选题 15．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。 16．军用机器狗已成为辅助步兵作战的“新宠”，具有很强的环境适应性，可在山地、丘陵等复杂地形行走，有效提升了综合作战能力。如图所示，某款军用机器狗的直流电机的额定电压为，额定电流为，线圈电阻为，将它与电动势为，内阻为的直流电源构成闭合回路，电机恰好能正常工作，下列说法正确的是（　　）        A．电源消耗的热功率为 B．电动机的效率为 C．电源的输出功率为 D．若用该机器狗竖直提升质量为的重物，则重物稳定后的速度 【答案】BD 【详解】A．电源消耗的热功率为 故A错误； B．电动机正常工作，其额定电压为U，通过的电流为I，则电动机的效率为 故B正确； C．电源的输出功率为 故C错误； D．稳定后电动机的输出功率为 解得 故D正确。 故选BD。 17．自2015年起，中国新能源汽车产销量已经连续9年位居全球第一。下表为某品牌新能源汽车的部分参数，下列说法正确的是（　　） 整车质量 充电电压交流 最高车速 平均充电功率 电池容量 充电时间 A．通过汽车的平均充电电流约为 B．汽车电池的内阻约为 C．该汽车的充电效率约为88% D．汽车充电过程中，电池的热功率约为 【答案】AC 【详解】A．通过汽车的平均充电电流约为 故A正确； D．充电过程中电池内阻产生的热量为 则热功率约为 故D错误； B．根据 结合上述解得电池内阻约为 故B错误； C．结合上述可知，该汽车的充电效率约为 故C正确。 故选AC。 18．将一电源、定值电阻及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．该电源电动势为12V B．该电源的内阻为4Ω C．当外阻等于内阻时，R的功率最大 D．当电阻箱的功率最大时，两端的电压为4.5V 【答案】AD 【详解】A．电源电动势为E，电阻箱的电功率最大的时候，电阻箱的电压为6V，由，得 根据串联分压可得 代入数据解得电源电动势为       即 故A正确； BC．根据电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线，当电阻箱的电阻等于电源内阻加R0之和时，即   电阻箱消耗的电功率最大，已知 可得   故BC错误； D．R的功率最大时，有   解得电路中的电流为 I=1.5AR的功率最大时，两端的电压为     故D正确。 故选AD。 19．某同学为研究“电动机工作过程中的能量转化”，设计了如图甲所示的电路，其中定值电阻R＝2.0Ω，当卡住电动机让其不转动时，闭合开关S，读出电压表和电流表的示数分别为2.4V和0.3A，断开开关。接下来打开位移传感器软件，再次闭合开关S，电动机正常工作并向上吊起重物及位移传感器，读出此时电压表和电流表的示数分别为2.8V和0.1A，位移传感器软件记录重物的位置x随时间t变化的关系图像如图乙所示，最后关闭位移传感器软件，断开开关S。电表均视为理想电表，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．直流电源的内阻r＝1Ω B．电动机正常工作时产生的电热功率为0.06W C．电动机正常工作时的效率约为76.9% D．重物和位移传感器的总质量为0.4kg 【答案】BCD 【详解】A．卡住电动机让其不转动时 电动机正常工作时 联立解得 故A错误； B．电动机卡住时，可算出电动机内阻 则电动机正常工作时产生的电热功率 故B正确； C．电动机正常工作时两端电压 电动机正常工作时总功率 则电动机正常工作时的效率约为 故C正确； D．由x-t图可知重物上升速率为 因重物与位移传感器做匀速直线运动，则电动机的有用功率 解得重物和位移传感器的总质量 故D正确。 故选BCD。 三、解答题 20．一款电热烘鞋器如图所示，它的简化电路图如图所示，已知、、、是阻值均为1210Ω的电热丝，电热丝的电阻随温度的变化忽略不计。求： (1)只闭合时，通过的电流；（保留两位小数） (2)只闭合时，通电10min电热烘鞋器产生的热量； (3)电热烘鞋器的最大电功率。 【答案】(1)0.18A (2) (3)160W 【详解】（1）只闭合时，通过的电流 （2）只闭合时，通电10min电热烘鞋器产生的热量 （3）电热烘鞋器的最大电功率 21．如图所示，电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻，电炉电阻，电解槽电阻，当闭合、断开时，电炉消耗功率为720W，、都闭合时，电炉消耗功率为500W（电炉电阻可看作不变），试求： （1）电源的电动势； （2）、闭合时，流过电解槽的电流大小； （3）、闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率。 【答案】（1）126V；（2）21A；（3）1879.5W 【详解】（1）S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率为P1，电炉中电流 I＝＝A＝6A 电源电动势 E＝I（R＋r）＝126V （2）S1、S2都闭合时，电炉消耗功率为P2，电炉中电流为 IR＝＝＝5A 路端电压为 U＝IRR＝5×20V＝100V 流过电源的电流为 I′＝＝26A 流过电解槽的电流为 IA＝I′－IR＝21A （3）电解槽消耗的电功率 PA＝IAU＝21×100W＝2100W 电解槽内热损耗功率 P热＝IA2r′＝212×0.5W＝220.5W 电解槽中电能转化成化学能的功率为 P化＝PA－P热＝1879.5W 22．小型直流电动机（其线圈内阻为）与规格为“”的小灯泡并联，再与阻值为的电阻串联，然后接至的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求： （1）流过电阻R的电流； （2）电动机的发热功率； （3）如果在正常工作时，转子突然被卡住，求此时电动机中的电流。（不考虑温度对各电阻的影响，保留两位有效数字） 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）加在电阻R两端的电压为 因此流过电阻R的电流为 （2）根据 可知流过灯泡的电流为 因此流过电机的电流为 电动机的发热功率为 （3）灯泡的电阻为 转子突然被卡住后，整个回路为纯电阻电路，总电阻为 解得 整个回路的总电流为 因此流过电动机的电流为 23．如图所示的电路中，电源输出电压U。恒定，定值电阻r的阻值为5Ω，L为标有“3V，1.5W”的小灯泡，滑动变阻器的总阻值为30Ω，总长度为l，当滑动变阻器的滑动触头P位于距a端处时，灯泡L恰能正常发光，此时理想电压表的示数为23V。求： (1)电源的电压； (2)此时电阻消耗的功率。 【答案】(1)27V (2)3.2W 【详解】（1）灯泡L的电阻 灯泡正常发光时 与滑动变阻器左端Ra部分并联，则Ra的电流 通过右端Rb的电流 Ib＝ 电源电压 （2）电压表两端电压 U＝UL＋Ib(Rb＋Rx) 解得 Rx＝5 Ω此时电阻消耗的功率 24．如图所示的电路中，A、B两端的电压，灯L标有“3V  0.9W”的字样， 。电键S断开时，灯L正常发光，求： (1)此时滑动变阻器的阻值； (2)当电键S闭合时，灯L的功率； (3)若电键S闭合后灯L仍正常发光，则此时滑动变阻器的阻值。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）灯L正常发光时的电流 滑动变阻器两端的电压 此时滑动变阻器的阻值 （2）灯L的电阻 S闭合后，与灯L并联的总电阻 由串联电路的电压分配关系，有 解得 则灯L的功率 （3）要使灯L正常发光，则通过的电流 通过滑动变阻器的电流 滑动变阻器的阻值 学科网（北京）股份有限公司 $$