1.电路中的能量转化-【金版教程】2025-2026学年高中物理必修第三册创新导学案课件PPT（人教版2019）

第十二章　电能　 能量守恒定律 1.电路中的能量转化 1．知道电流做功的实质，理解电功和电功率的概念。2.掌握焦耳定律，理解热功率的概念。3.理解电功和电热、电功率和热功率的区别，能够区分纯电阻电路和非纯电阻电路。4.能从能量转化与守恒的角度理解电路中的能量转化。 2 目录 1 2 课后课时作业 任务 3 任务 问题1：电路中电(势)能如何转化为其他形式的能？ 问题2：如果通过图中电路的电流为I，则在时间t内 通过这段电路任一截面的电荷量是多少？ 在时间t内，电流通过图中电势差为U的一段电路，静电力做的功是多少？ 提示：自由电荷在静电力的作用下做定向移动，静电力对自由电荷做功，电荷的电势能减少，转化为其他形式的能。 任务1　电功和电功率 提示：在时间t内通过图中这段电路任一截面的电荷量为q＝It。 恒定电场和静电场中静电力做功的规律相同，可以用W＝Uq计算静电力做的功。又由于q＝It，故W＝UIt。 任务 5 1．电功 　 (1)电能与电功的关系：电能转化为其他形式的能，是通过____________来实现的。 (2)电流做功的实质：导体中的___________对自由电荷的静电力在做功。 电流做功 恒定电场 任务 6 (3)电功与电流的关系：电流在一段电路中所做的功，等于这段电路________________、_______________、___________三者的乘积。 (4)电功的公式：W＝___________。 (5)电功的单位：国际单位是___________，符号是_______。 2．电功率 (1)定义：___________在一段电路中所做的功与___________之比。 两端的电压U 电路中的电流I 通电时间t UIt 焦耳 J 电流 通电时间 任务 7 UI 电压U 电流I 瓦特 W 电 任务 8 判一判 (1)电功与电能的单位相同，电功就是电能。(　　) (2)电功率越大，电功越大。(　　) (3)1千瓦时＝3.6×106 J。(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√ 任务 9 1．电功的理解：电功是电能转化为其他形式的能的一种量度。电流做了多少功，一定有多少电能转化为其他形式的能(如内能、机械能)。每个家庭的电表记录的就是电功，即这个家庭一段时间内消耗的电能。 2．电流做的功也可以通过电功率进行计算。W＝Pt，电表上的单位kW·h(度)就是这样来的。 任务 10 例1　一种称作地中海电鳐的鱼能够电击它的猎物，一般来说，在一次电击中它不必移动，就能引起0.20 kV电势差，以18 A的电流传送电荷，持续时间为1.5 ms，则在这次电击中(　　) A．传输的电荷量为18 C B．地中海电鳐能将机械能转化为电能 C．地中海电鳐的电器官功率为3.6 kW D．地中海电鳐的电器官所做的功为3600 J 任务 11 解析　在这次电击中，传输的电荷量为q＝It＝18×1.5×10－3 C＝2.7×10－2 C，A错误；在电击中地中海电鳐不必移动，所以地中海电鳐不是将机械能转化为电能，而是将生物化学能转化为电能，B错误；地中海电鳐的电器官功率为P＝UI＝0.2×103×18 W＝3.6×103 W＝3.6 kW，C正确；地中海电鳐的电器官所做的功为W＝Pt＝3.6×103×1.5×10－3 J＝5.4 J，D错误。 任务 12 如图所示，电流通过电热水器中的电热元件做功时，电能转化为哪些能？若电热水器两端电压为U，通过它的电流为I，通电时间为t，电热水器中的电热元件发出的热量Q是多少？电热水器中的电热元件的电阻为R，Q还可以表示成什么？ 任务2　焦耳定律 提示：电能全部转化为导体的内能。根据能量守恒定律，电流在这段电路中做的功W等于这段电路产生的热量Q，即Q＝W＝UIt。结合欧姆定律U＝IR，还可以得到Q＝I2Rt。 任务 13 1．焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟_________________成正比，跟______________及______________成正比。 2．焦耳定律的表达式：Q＝_____________。 3．热功率 电流的二次方 导体的电阻 I2R 通电时间 I2Rt 发热 任务 14 任务 15 例2　一台标有“220 V，1000 W”字样的电热水器在额定电压下使用，1 min产生多少热量？如果电路电压略有下降，通过电热水器的电流为4 A，电热水器1 min产生的热量又是多少？ 答案　6×104 J　4.6464×104 J 任务 16 例3　(多选)如图所示是电饭煲及其内部的简化电路图，R1是阻值为434 Ω的定值电阻，R2是阻值为50 Ω的电热丝，下列说法正确的是(　　) A．开关S接通时，电饭煲处于保温状态 B．电饭煲处于加热状态时，R2的热功率是968 W C．电饭煲处于保温状态时，R2的热功率约为100 W D．电饭煲保温3分钟，电热丝发出的热量约为1800 J 任务 17 电饭煲处于加热状态还是保温状态时的加热功率较大？ 提示：加热状态。 任务 18 例4　三个阻值相同的灯泡，其允许消耗的最大功率都是10 W，现将其中的两个灯泡串联起来后再与第三个灯泡并联接在电路中，则整个电路允许消耗的最大功率为(　　) A．30 W B．20 W C．15 W D．10 W 任务 19 解答串、并联电路电功率时应注意的两个问题 (1)求解串、并联电路中的功率分配问题，比例法求解会使问题简化，但一定要确定是正比还是反比关系。 (2)当分析用电器的功率问题时，一定要注意用电器的安全，即不要超过用电器的额定电压、额定电流。 任务 20 从能量转化与守恒的角度看，电动机从电源获得能量，一部分转化为_______能，还有一部分转化为_____能。 设电动机消耗的功率为P电，输出的功率为P机，若只考虑线圈发热产生的能量损失(对应的功率为P热)，则它们之间的关系为_________________________。 机械 内 任务3　电路中的能量转化 P电=P机+P热 任务 21 提示：(1)× 　(2)×　(3)√　 任务 22 1．在非纯电阻电路中，欧姆定律不成立，有U>IR，所以W＝UIt>Q＝I2Rt，P电＝UI>P热＝I2R。 2．在非纯电阻电路中，根据能量守恒定律，有W＝Q＋E其他，如图所示，所以P电＝P热＋P其他。 任务 23 任务 24 例5　图示为一款能自动上水的电热壶，某同学经查询，得知其“上水”功能是由一电动机和传感器来实现的。电动机的内阻为4 Ω，其两端所加电压恒为12 V时，电动机能带动负载正常运转，电流为0.5 A。求： (1)电动机正常运转时的输出功率； (2)若电动机卡住，其发热功率为多少？ 答案　(1)5 W　(2)36 W 任务 25 任务 26 (1)无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电功均为W＝UIt，电功率均为P电＝UI，电热均为Q＝I2Rt，热功率均为P热＝I2R。 (2)处理非纯电阻电路问题时，要善于从能量转化与守恒的角度出发，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解。 (3)非纯电阻电路在一定条件下可当作纯电阻电路处理。如电动机卡住不转或电压不足不转时即为纯电阻。 任务 27 任务 28 任务 29 [跟进训练2]　 (多选)如图所示，将一盏标有“40 V　20 W”的灯泡和一电阻为4 Ω的电解槽串联后，接在电压为80 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则(　　) A．电路消耗的总功率为20 W B．电解槽消耗的电功率为20 W C．电解槽的发热功率为20 W D．电解槽的输出功率为19 W 任务 30 任务 31 课后课时作业 知识点一　电功和电功率 1．(多选)关于电功和电功率，下列说法正确的是(　　) A．电流做功就是电场力对电荷做功，从而把电能转化为其他形式的能 B．电功就是电能 C．电功率越大，电流做功越快 D．在相等时间内，额定功率越大的用电器，电流做功一定越多 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 解析：从电流做功的实质可知，电流做功就是电场力对电荷做功，从而把电能转化为其他形式的能，A正确；电功和电能是两个不同的概念，电功是电能转化的量度，B错误；电功率是描述电流做功快慢的物理量，所以电功率越大，电流做功越快，C正确；额定功率是用电器正常工作时的功率，而电流做功的多少由用电器的实际功率和做功所用时间共同决定，故在相等时间内，额定功率越大的用电器，电流做功不一定越多，D错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 2．一辆电动自行车的铭牌上给出了如表中所示的技术参数，由此可知，此车的电动机在额定电压下正常工作时消耗的电功率为(　　) A．480 W B．320 W C．2400 W D．160 W 解析：电动机在额定电压下正常工作时消耗的电功率为P＝UI＝60×8 W＝480 W，故A正确。 　 规格 后轮驱动直流永磁毂电机 最高时速 20 km/h 额定电压 60 V 续行里程 40 km 额定电流 8 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 3．某品牌扫地机器人其铭牌上标定的参数为：额定功率30 W，额定工作电压15 V，电池容量1000 mA·h。对这台扫地机器人，下列说法正确的是(　　) A．正常工作时的电流为1 A B．标注的“mA·h”是能量的单位 C．以额定功率连续工作1分钟消耗的电能为1500 J D．充满电时电池储存的电能是5.4×104 J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 知识点二　焦耳定律 4．某电阻的阻值为10 Ω，通过的电流为1 A，则它在1 min的时间内产生的热量为(　　) A．60 J B．600 J C．1000 J D．10 J 解析：根据焦耳定律可得，该电阻在1 min的时间内产生的热量为Q＝I2Rt＝12×10×60 J＝600 J，故B正确。　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 5．小明同学有一个电热水杯，其主要发热元件是电阻丝，正常使用220 V电源烧开一杯水需要2分钟。若出国旅游时当地的电压是110 V，假设两地水的沸点相等，忽略电阻随温度的变化和其他能量损耗，那么烧开初始温度相同的一杯水需要(　　) A．1分钟 B．2分钟 C．4分钟 D．8分钟 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 6．四个相同的小灯泡按照如图甲、乙所示的两种方式接入电压相等的电路中，调节R1、R2使四个小灯泡都正常发光，这时可变电阻R1、R2消耗的电功率P1和P2的关系为(　　) A．P1＝2P2 B．P1>2P2 C．P1<2P2 D．P1＝P2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 7. 如图所示，是某电热水壶的简化电路图，开关S可切换加热和保温两种状态，电热水壶的额定电压为220 V，额定加热功率为P加热＝1100 W，R1、R2是发热电阻，R2的阻值为440 Ω。  (1)分析保温、加热状态下开关S所接的位置； (2)R1的阻值是多大？ (3)该电热水壶的保温功率P保温是多大？ 答案：(1)加热状态时，开关S接a；保温状态时，开关S接b (2)44 Ω　(3)100 W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 9. 电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有(　　) A．U1<U2，Q1＝Q2 B．U1＝U2，Q1＝Q2 C．W1＝W2，Q1>Q2 D．W1<W2，Q1<Q2 解析：设电路中电流为I，电动机是非纯电阻元件，其两端电压U2>IR＝U1，B错误；电流做的功W1＝IU1t，W2＝IU2t，因此W1<W2，C错误；产生的热量由Q＝I2Rt判断，可得Q1＝Q2，A正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 11. 空气炸锅是近年流行的小家电，它主要由电热丝R与风机M两部分构成，其通过电热丝加热空气，然后用风机将高温空气吹入锅内，使热空气在封闭的空间内循环从而加热食物。如图是某空气炸锅的简化电路图，若该空气炸锅额定电压及功率分别为220 V、1188 W，电热丝R＝44 Ω，风机M(电动机)的内阻为55 Ω，其他电阻不计，则该空气炸锅正常工作时(　　) A．通过风机的电流为5.4 A B．通过风机的电流为4.0 A C．电热丝的发热功率为1000 W D．电热丝每秒钟消耗的电能为1100 J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 12．太阳能路灯利用太阳能转化的电能提供照明，可有效地减少二氧化碳的排放。设太阳能电池板对蓄电池一天充电9 h，充电的平均功率为10 W；蓄电池的利用效率是80%，供给LED路灯的电压是24 V，电流是0.5 A。太阳能电池板一天产生的电能可供路灯照明的时长为(　　) A．4 h B．5 h C．6 h D．7 h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 13．如图所示为网络电路中的部分电路图，a、b、c是三个接线端口，电阻R、R′已知。若在a、c间加上一电压，Rx的功率为P；若在b、c间加上同一电压，Rx的功率为0.25P。则Rx等于(　　) A．R′ B．R C．R＋R′ D．R－R′ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 14．有额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W、PB＝40 W的两盏电灯，若接在电压是220 V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，则下列电路中消耗功率最小的电路是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 15. (多选)如图所示，塔吊利用电动机竖直向上拉升货物，货物上升的速度为2 m/s，上升的高度为H＝20 m。电动机正常工作时，输入电压为220 V，输入电流为10 A。不计电动机的摩擦损耗，已知电动机提升货物的效率(电功机的输出功率与输入功率之比)为75%，忽略空气阻力的影响，g取10 m/s2，则(　　) A．电动机输入功率为1650 W B．电动机消耗的总电能为2.2×104 J C．电动机线圈的电阻为22 Ω D．货物的质量为82.5 kg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课后课时作业 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 R (2)公式：P＝eq \f(W,t)＝___________。它表示，电流在一段电路中做功的功率P等于这段电路两端的___________与___________的乘积。 (3)单位：国际单位是___________，符号是___________。 (4)意义：描述___________能转化为其他形式能的快慢或者是电流做功的快慢。 eq \f(Q,t) 1．焦耳定律讨论了电路中电能完全转化为内能的情况，这种负载中只含有电阻的电路叫作纯电阻电路。实际中有些电路除含有电阻外还含有其他负载，如电动机、正在充电的电池，这种电路叫作非纯电阻电路。 2．在纯电阻电路中，欧姆定律I＝eq \f(U,R)成立，所以W＝Q＝UIt＝I2Rt＝eq \f(U2,R)t，P电＝P热＝UI＝I2R＝eq \f(U2,R)。 3．串、并联纯电阻电路中电功率的分析与计算 (1)由P＝I2R知，串联电路中各电阻的功率与电阻成正比。 (2)由P＝eq \f(U2,R)知，并联电路中各电阻的功率与电阻成反比。 (3)无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于各负载消耗的功率之和。 解析　由题知，该电热水器额定电压为U＝220 V，额定功率为P＝1000 W，在额定电压下使用时其t＝1 min产生的热量为Q＝Pt 代入数据解得Q＝6×104 J 设电热水器的电阻为R，则有P＝eq \f(U2,R) 当通过电热水器的电流为I＝4 A时，电热水器t＝1 min产生的热量为Q′＝I2Rt 联立并代入数据解得Q′＝4.6464×104 J。 解析　开关S接通时，回路中总电阻较小，流过电热丝的电流较大，根据P＝I2R可知电饭煲功率较大，故电饭煲处于加热状态，A错误；由上述分析可知，电饭煲处于加热状态时，R2的热功率是P热＝eq \f(U2,R2)＝968 W，B正确；开关S断开时，电饭煲处于保温状态，此时回路电流是I＝eq \f(U,R1＋R2)＝eq \f(5,11) A，则R2的热功率是P热′＝I2R2≈10 W，电饭煲保温3分钟，电热丝发出的热量约为Q＝P热′t＝10×3×60 J＝1800 J，故C错误，D正确。 解析　根据题意，连接后电路如图所示，由图可知，L3两端电压最大时，电路消耗的功率最大，设三个灯泡的阻值均为R，此时L3消耗的电功率为P3＝eq \f(U2,R)＝10 W，因L1与L2串联，且电阻相等，则L1与L2两端的电压都是L3两端电压的一半，所以P1＝P2＝eq \f(（0.5U）2,R)＝eq \f(U2,4R)＝eq \f(P3,4)＝2.5 W，则整个电路允许消耗的最大功率为P＝P1＋P2＋P3＝2.5 W＋2.5 W＋10 W＝15 W，C正确。 判一判 (1)电流流过笔记本电脑时，电功一定等于电热。(　　) (2)根据I＝eq \f(U,R)、P＝UI可导出P＝eq \f(U2,R)，该公式可用于任何用电器。(　　) (3)电流通过电解槽时，电功大于电热。(　　) 3．非纯电阻元件的工作效率 对于电动机、正在充电的电池、电解槽等非纯电阻元件，一般都存在内阻r，通电正常工作时(设电压为U，电流为I)，电功率即总功率(也叫输入功率)P电＝UI，损耗的功率一般只考虑内阻的热功率P热＝I2r，根据能量的转化与守恒，输出的有用功率P出＝P电－P热，这个非纯电阻元件工作的效率η＝eq \f(P出,P总)×100%。 解析　(1)电动机正常运转时消耗的电功率为P＝UI＝12×0.5 W＝6 W 电动机正常运转时因内阻发热而损耗的功率为P损＝I2R＝(0.5)2×4 W＝1 W 所以电动机正常运转时的输出功率为 P出＝P－P损＝5 W。 (2)若电动机卡住，电动机相当于纯电阻用电器，则其发热功率为P热＝eq \f(U2,R)＝eq \f(122,4) W＝36 W。 [跟进训练1]　 某款扫地机器人如图所示，额定功率为24 W，额定电流为3 A，正常工作时电机输出的功率为19.5 W。则(　　) A．电机的电阻为eq \f(8,3) Ω B．额定电压为6.5 V C．正常工作时，1 s内电机产生的热量为19.5 J D．正常工作时，电机的效率为81.25% 解析：由题意知P＝P出＋P热，P热＝I2r，其中P＝24 W，I＝3 A，P出＝19.5 W，联立解得电机的热功率为P热＝4.5 W，电阻为r＝0.5 Ω，A错误；由P＝UI得额定电压为U＝8 V，B错误；正常工作时，1 s内电机产生的热量为Q＝P热t＝4.5 J，C错误；正常工作时，电机的效率为η＝eq \f(P出,P)×100%＝81.25%，D正确。 解析：灯泡正常发光，则灯泡两端的电压为UL＝40 V，灯泡消耗的功率为PL＝20 W，则电路中的电流为I＝eq \f(PL,UL)＝eq \f(20,40) A＝0.5 A，电路消耗的总功率为P＝UI＝80×0.5 W＝40 W，故A错误；电解槽与灯泡串联，电解槽两端的电压为U电＝U－UL＝80 V－40 V＝40 V，电解槽消耗的电功率为P电＝U电I＝40×0.5 W＝20 W，故B正确；电解槽的发热功率为P热＝I2R＝0.52×4 W＝1 W，故C错误；电解槽的输出功率为P出＝P电－P热＝20 W－1 W＝19 W，故D正确。 解析：由P＝UI可知，这台扫地机器人正常工作时的电流为I＝eq \f(P,U)＝eq \f(30 W,15 V)＝2 A，故A错误；铭牌标注的“mA·h”是电池容量，即电荷量Q的单位，而不是能量的单位，故B错误；根据功能关系，电流做的功等于消耗的电能，则这台扫地机器人以额定功率连续工作1分钟消耗的电能为E电＝W＝Pt＝30×60 J＝1800 J，故C错误；设充满电时电池储存的电能是E电′，根据电流做的功等于消耗的电能可知，充满电时电池储存的电能E电′等于完全放电的过程电流做的功W′，由题可知，电池在15 V、1000 mA的情况下，工作1 h可将电能全部消耗完，则W′＝UI′t′＝15×1×3600 J＝5.4×104 J，所以E电′＝W′＝5.4×104 J，故D正确。 解析：由题意知，在两地烧开初始温度相同的一杯水需要电流做的功相同，根据W＝eq \f(U2,R)t可知，出国后电压变为国内正常电压的一半，则烧水时间变为原来的4倍，即4×2分钟＝8分钟，故选D。 解析：灯泡规格相同且正常发光，设灯泡的额定电压为U额，额定电流为I额，图甲灯泡并联，则流过R1的电流为I1＝2I额，图乙灯泡串联，则流过R2的电流为I2＝I额，电阻R1两端的电压为U1＝U－U额，消耗的功率为P1＝U1I1＝(U－U额)·2I额，电阻R2两端的电压为U2＝U－2U额，消耗的功率为P2＝U2I2＝(U－2U额)·I额＝eq \f(1,2)(U－2U额)·2I额，所以有P1>2P2，故选B。 解析：(1)开关S接a时，电功率Pa＝eq \f(U2,R1)，开关S接b时，电功率Pb＝eq \f(U2,R1＋R2)，故Pa>Pb 由题意可知，电热水壶的加热功率大于保温功率 所以电热水壶为加热状态时，开关S接a；电热水壶为保温状态时，开关S接b。 (2)由第(1)问分析可知P加热＝Pa 则R1＝eq \f(U2,P加热) 代入数据解得R1＝44 Ω。 (3)由第(1)问分析可知P保温＝Pb 则P保温＝eq \f(U2,R1＋R2) 代入数据解得P保温＝100 W。 知识点三　电路中的能量转化 8．(多选)关于三个公式P＝UI、P＝I2R、P＝eq \f(U2,R)的适用范围，以下说法正确的是(　　) A．第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率 B．在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求热功率 C．在非纯电阻电路中，第一个公式可适用于求电功率，第二个公式可适用于求热功率，第三个公式没有意义 D．由U＝IR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P既是电功率，也是热功率 解析：欧姆定律公式I＝eq \f(U,R)只适用于纯电阻电路，因此三个公式在纯电阻电路中没有区别，但在非纯电阻电路中它们互不相同，其中P＝UI普遍适用于求电功率，而P＝I2R普遍适用于求热功率。故B、C正确，A、D错误。 10．(多选)用充电宝给手机充电时，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的。设手机电池的电阻为r，则(　　) A．手机电池的发热功率为I2r B．手机电池的发热功率为eq \f(U2,r) C．充电宝输出的电功率为UI－I2r D．在时间t内，手机电池增加的化学能为UIt－I2rt 解析：手机电池是非纯电阻元件，不能用eq \f(U2,r)计算其发热功率，手机电池的发热功率应为I2r，A正确，B错误；充电宝输出的电功率为UI，C错误；由能量守恒定律可得，在时间t内，手机电池增加的化学能为UIt－I2rt，D正确。 解析：电热丝的发热功率为PR＝eq \f(U2,R)＝eq \f(2202,44) W＝1100 W，故C错误；风机的功率为PM＝P－PR＝1188 W－1100 W＝88 W，通过风机的电流为I＝eq \f(PM,U)＝eq \f(88,220) A＝0.4 A，故A、B错误；电热丝每秒钟消耗的电能为W＝PRt＝1100 J，故D正确。 解析：太阳能电池板对蓄电池充电一天，蓄电池保存的电能为W1＝P1t1，路灯照明消耗的电功率为P2＝UI，则太阳能电池板一天产生的电能可供路灯照明的时长为t2＝eq \f(W1×80%,P2)，联立并代入数据解得t2＝6 h，故C正确。 解析：设在a、c间所加电压为U，电阻R、R′串联，然后与Rx并联，等效电路图如图1所示，则电阻Rx的功率为P＝eq \f(U2,Rx)，在b、c间加上同一电压U时，Rx、R串联，然后与R′并联，等效电路图如图2所示，则电阻Rx的功率为0.25P＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(U,R＋Rx))) eq \s\up12(2)Rx，联立解得Rx＝R，故选B。 解析：对电灯有P＝UI＝eq \f(U2,R)，可知RA＜RB。对于A电路，由于RA＜RB，所以UB＞UA，又UA＋UB＝220 V，则UB＞110 V，B灯被烧毁，A错误。对于B电路，由于RB＞RA，A灯又并联变阻器，并联电阻更小于RB，所以UB＞U并，则UB>110 V，B灯被烧毁，B错误。对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可能UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光；对于D电路，若变阻器接入电路的电阻等于A、B的并联电阻，则UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光；比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(IA－IB)×110 V，而D电路中变阻器功率为(IA＋IB)×110 V，所以C电路消耗的电功率最小，故选C。 解析：电动机输入功率为P＝UI＝220×10 W＝2200 W，故A错误；货物上升过程所用时间为t＝eq \f(H,v)，电动机消耗的总电能为E＝Pt，联立并代入数据解得E＝2.2×104 J，故B正确；由题意可得电动机线圈的热功率为P热＝P－P出，其中P热＝I2r，由题意知P出＝75%P，联立并代入数据，解得电动机线圈的电阻为r＝5.5 Ω，故C错误；电动机的输出功率使货物匀速上升，可得P出＝PG＝mgv，解得货物的质量为m＝82.5 kg，故D正确。 $$