12.1 电路中的能量转化（专题训练）【七大题型】-2025-2026学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019必修第三册）

12.1 电路中的能量转化（专题训练）【七大题型】 【考点1 计算串联和并联电路的电功和电功率】 1 【考点2 计算混联电路各电阻的电功和电功率】 3 【考点3 焦耳定律的内容和含义】 5 【考点4 电流生热与电流做功的关系】 7 【考点5 电动机工作时的能量转化】 7 【考点6 含有电动机电路综合计算】 10 【考点7 电功和电功率定义、表达式及简单应用】 14 【考点1 计算串联和并联电路的电功和电功率】 1．把12个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的两种电路，用相同的电源供电。调节滑动变阻器，使两组小灯泡均能正常发光。设甲、乙两电路滑动变阻器消耗的功率分别为、，则、可能的关系是（ ） A． B． C． D． 2．如图所示，电阻、、，电路两端的电压始终为保持不变，此时电阻消耗的电功率为；若在的两端再并联上一个电阻，此时消耗的电功率为（　　） A． B． C． D． 3．四个定值电阻按如图所示连接方式连入电路，其中 的规格为 “ ”， 的规格为“ ”，则下列关于这四个电阻消耗功率的比较关系正确的是（　　） A． B． C． D． 4．两只额定电压均为U的灯泡A和B，额定功率分别为PA、PB，PA<PB，为使它们接到2U电源上能正常发光，同时电路消耗电功率最大，以下四个电路中最合理的是（　　） A． B． C． D． 5．（多选）已知电源电动势为12V，内阻不计。电阻串联接在该电源上，通过电阻的电流为0.3A；若将电阻并联接在该电源上，则通过电阻的电流为0.5A。下列说法正确的是（　　） A．的阻值分别为24Ω、16Ω B．的阻值分别为24Ω、20Ω C．串联时其消耗的电功率之比为 D．并联时其消耗的电功率之比为 6．（多选）有一只电熨斗，内部电路如图甲所示，其中M为旋钮内部的接线端子，旋钮有“高”“中”“低”“关”4个挡，这4个挡的内部接线有如图乙所示的4种方式，则下列判断正确的是（　　）    A．a方式为“中”挡 B．b方式为“低”挡 C．c方式为“关”挡 D．d方式为“高”挡 7．如图所示的电路中，电源电压为6V，电流表A、A1的量程均为0-3A，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为3A。将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为1.5A。求： (1)R1的阻值； (2)此时通过R2的电流； (3)在电路安全工作的前提下，滑动变阻器R2消耗的电功率的取值范围。 8．如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求： (1)滑动变阻器的最大阻值； (2)R0的阻值和电源电压； 【考点2 计算混联电路各电阻的电功和电功率】 9．如图所示的电路，4个电阻乙、丙、戊、己的阻值均为，两个电阻丁、庚的阻值均为，还有一个电阻甲的阻值为，将、与电源相连，已知甲的电流为1A，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙、丙串联的总电阻为3Ω B．电路的总电阻为2Ω C．电阻丁两端的电压为2V D．除电阻庚之外，其他6个电阻的热功率之和为8W 10．在图甲、乙所示的电路中，所接电源电压均为U，a、c、e、g四个灯泡的规格均为“220V 40W”，b、d、f、h四个灯泡的规格均为“220V 100W”，各个灯泡的实际消耗功率分别为、、、、、、、，且都没有超过自身的额定功率。这八个灯泡实际消耗功率的大小关系为（   ） A．， B．， C．， D．， 11．（多选）已知，灯泡A、B额定电压均为，额定功率分别为，，两灯泡内阻阻值不随温度变化。则两灯泡直接串联如图甲所示，灯泡不被烧坏且两端电压最大；为让灯泡A、B和电阻连接后接在220V电压上，且灯泡均正常发光，分别设计如图乙、丙、丁所示三种电路图，下列说法正确的是（    ）    A．图甲中B更亮，两端电压为154V B．图乙中电阻上消耗的功率为45W C．图丙中与A串联的电阻消耗的功率比与B串联的电阻消耗的功率小 D．图丁中电路消耗的总功率与图丙中电路消耗的总功率一样大 12．如图所示，固定电阻，，滑动变阻器总电阻。调节滑动变阻器滑片，将滑动变阻器滑片置于正中间，再接通S后，电压表读数为6V，这时电路的总功率为36W。 (1)求出固定电阻的阻值。 (2)求S断开后，滑动变阻器的功率 【考点3 焦耳定律的内容和含义】 13．小明将功率为1500W、1000W、500W的三个电器接通在同一个插线板上，插线板的导线出现发热现象。下列相关说法正确的是（　　） A．导线的电阻可以忽略，该发热现象与电热无关 B．更换导线更细的插线板，有利于减少发热 C．断开500W的电器，最有利于减少发热 D．不能将几个大功率电器同时接通在同一个插线板上 14．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是（　 　） A．焦耳热Q＝I 2Rt适用于任何电路 B．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I 2Rt＝t只适用于纯电阻电路 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．在非纯电阻电路中，UI > I2R 15．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，下列说法正确的是（　　） 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，a段最先燃烧 C．此实验利用了电流的热效应，c段最先燃烧 D．若，则a段电阻最小，c段电阻最大 16．（多选）如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线串联连接在电路中，横截面积之比。下列说法正确的是（    ） A．两导线电阻之比为 B．两导线中的电场强度之比为 C．两导线的焦耳热功率之比为 D．自由电子在两导线中移动的速率之比 17．图甲是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图。电源输出电压为3 V，R是调节亮度变阻器，最大阻值为10 Ω。灯L标有“2.5 V，0.5 W”字样。忽略温度对电阻的影响。求： (1)灯L正常发光时的电阻； (2)灯L正常发光时，变阻器R工作10 min产生的热量； (3)电源输出电压降为2.7 V后，灯L的最小实际电功率。 18．如图所示，R1=10Ω，R2=R3=30Ω，电流表为理想电流表，电源的电压恒定不变（电源内部阻值不计）： (1)若开关S1闭合，S2断开时，电流表的读数是0.3A，电源的电压为多少？ (2)若开关S1断开，S2闭合时，通电一分钟电阻R2上产生的热量是多少？ 【考点4 电流生热与电流做功的关系】 19．一粗细均匀的金属丝长为L、电阻为R，其材料的电阻率为ρ。当在其两端加上电压U后，通过的电流为I，消耗的热功率为P。现将该金属丝均匀拉长为2L后仍在其两端加上电压U。下列说法正确的是（    ） A．电阻率将变为2ρ B．电阻将变为2R C．通过的电流将变为 D．消耗的热功率将变为 20．小明同学有一个电热水杯，其主要发热元件是电阻丝，正常使用电源烧开一杯水需要2分钟。若出国旅游时当地的电压是，那么烧开初始温度相同的一杯水需要几分钟？（假设两地水的沸点相等，忽略电阻随温度的变化）（　　） A．1 B．2 C．4 D．8 21．下列表达式适用于一切电路的是（　　） ①   ②   ③    ④ A．① ④ B．① ③ C．③ ④ D．① ② 22．（多选）关于电功和焦耳热，下列说法正确的是（　　） A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式 B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式 C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用 D．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用 23．一台电风扇的额定功率是55W，内阻为4Ω，当把它接在220V的电压下时恰好可以正常运转。 （1）求电风扇4s输出的机械能E； （2）若接上电源后，电风扇因故不能转动，求电风扇的电功率P（理论探讨）。 【考点5 电动机工作时的能量转化】 24．一电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，已知电动机线圈电阻为R。则该电动机（　　） A．发热功率为UI B．发热功率为 C．对外做功的功率为UI D．对外做功的功率为 25．一台标有“220V  66W”的电风扇，若其线圈阻值为。把电风扇接入220V的交流电中，正常工作时线圈的发热功率为（　　） A．66W B．0.9W C．9W D．6.6W 26．扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫。如图表所示为某款扫地机器人的铭牌标有的数据，则该扫地机器人（　　） 扫地机基本参数 产品尺寸 电池 锂电池 质量 0.65kg 五线连接 WiFi智能快连 工作额定电压 20V 工作额定功率 40W A．工作额定电流为2A B．以额定功率工作时，每分钟消耗电能为40J C．以额定电压工作时，电机的内阻为10 D．电池充满电后储存的总电荷量为5000C 27．如图所示，电源电动势，内阻，电动机内阻，闭合开关S，小灯泡L恰好正常发光，电动机正常工作，此时理想电压表示数为8.0V，理想电流表示数为1A，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡额定功率为8W B．电动机正常工作时发热功率为0.25W C．电源的输出功率为18W D．电动机正常工作时其输出的机械功率为8W 28．（多选）一台电动机的线圈电阻为2Ω，当它接上220V的电源后，正常工作时通过线圈的电流为4A，下列说法正确的有（　　） A．电动机消耗电功率为880W B．电动机消耗电功率为32W C．线圈发热功率为880W D．线圈发热功率为32W 29．（多选）太阳能汽车利用太阳能给车载动力电池充电，再利用电能驱动，实现了节能减排。某辆太阳能汽车在水平路面上以的速度匀速行驶时，驱动电机的工作电压、电流。已知驱动电机能够将输入功率的转化为牵引汽车前进的机械功率。下列说法正确的是（　　） A．驱动电机的内阻为 B．驱动电机的内阻为 C．汽车所受阻力为 D．汽车所受阻力为 30．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，内阻为，电流表内阻不计，电动机的线圈电阻为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为；电动机启动的瞬间，电流表示数达到。设车灯电阻不变，求： (1)电动机未启动时车灯的功率； (2)电动机启动时车灯的功率； (3)电动机启动时电动机的输出功率。 32．如图所示是利用电动机运送重物的示意图，其中M是直流电动机，标有“12V24W”的灯泡L和电阻R串联，P是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上。闭合开关S，重物P以速度匀速上升，理想电流表和理想电压表的示数分别是和，灯泡L恰好能正常发光。已知该装置机械部分的机械效率为，重物的质量，重力加速度。求：    (1)电阻R的阻值； (2)电动机输出的电功率； (3)电动机线圈的电阻r 33．如图所示为某发光电动玩具的内部电路，电源电动势、内阻，电动机的额定电压和灯泡的额定电压均为，定值电阻R的阻值为，灯泡的额定功率为，电动机线圈的电阻为，灯泡的电阻保持不变，求： (1)电动机正常工作时，电路中的总电流； (2)电动机正常工作时，电动机的输出功率。 【考点6 含有电动机电路综合计算】 34．某机器人社团的学生用积木和电动机搭建了旋转飞椅模型，其内部简化电路图如图所示。已知电源电动势、内阻，指示灯的规格为“，”，电动机线圈的电阻。开关闭合后，指示灯和电动机均正常工作，则此时该电动机输出的机械功率为（    ） A． B． C． D． 35．某型号小电风扇铭牌上的主要参数如图所示。当在小电风扇上加电压时，小电风扇不转动，测得通过它的电流为，根据题中和铭牌上提供的信息可知（　　） A．小电风扇的内阻为 B．当在小电风扇上加电压时通过的电流为 C．小电风扇正常工作时的机械功率为 D．小电风扇正常工作时的热功率为 36．图（a）是自制模拟喷灌系统的电路，M是电动机，电源电动势为6 V，内阻为。闭合开关后，电路中电流为2 A，电动机带动水泵抽取水槽中静止的水，如图（b）所示。已知水泵喷口离水面的高度为，水以的速度喷出，每秒喷出水的质量为，水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵的输入功率，忽略水在管道中运动的机械能损失，，则（　　） A．电动机两端电压为2 V B．电源内阻每秒产生热量2J C．水泵每秒对水做功4J D．电动机线圈电阻为 37．将一个内阻为1.0Ω的电动机接在如图所示电路中，已知电源电动势为6.0V，内阻为2.0Ω。先卡住电动机转轴，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为0.5V（电动机没有转动）；再松开转轴，调节滑动变阻器使电动机正常转动，电压表的示数为3.0V，电流表的示数为1.5A。电压表和电流表均视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．电动机卡住时，滑动变阻器接入电路的阻值为11Ω B．电动机卡住时，电流表示数为0.25A C．电动机转动后，电源的输出功率达到最大，最大值为4.5W D．电动机转动后，电动机的效率为75% 38．（多选）如图1所示，电路中为直流电动机，为滑动变阻器，三个电表均为理想电表。滑动变阻器的滑片从最上端逐渐向下滑动到最下端时，电动机正常工作，整个过程中两个电压表示数随电流表示数变化的情况如图2所示，图2中段、段为直线，段为曲线，下列说法正确的是（    ） A．电压表示数随电流表示数变化的图线为段 B．电源的电动势为、内阻为 C．电动机正常工作时的输出功率为 D．滑动变阻器的最大阻值为 39．（多选）在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，理想电流表和理想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。该电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻分别是（   ） A．22W B．20W C． D． 40．（多选）某次对电动机性能的测试采用如图所示电路，已知电源的电动势为，内阻为，电阻，滑动变阻器的最大阻值为6Ω，电动机额定电压，线圈电阻。开关闭合后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为9V时，电动机恰好正常工作。则（　　） A．两端的电压为3V B．消耗的功率为9W C．的阻值为1Ω D．电动机正常工作的机械功率为10W 41．如图，电池组的电动势，内电阻，电阻，，小电动机M的内电阻。当小电动机M稳定转动时，电流表A的读数为，求： (1)小电动机M两端电压； (2)电动机输出的机械功率。 42．扫地机器人能有效清除地板上的灰尘等颗粒垃圾。如图甲所示为一款新型扫地机器人，内部电路如图乙所示，它的直流电动机额定电压为，额定电流为，将它接在电动势为的直流电源两极间，电动机恰好能以额定电压、额定电流正常工作。 (1)求电源内阻； (2)求电源内阻消耗的热功率。 43．摩托车蓄电池供电简化电路图如图所示。该蓄电池的电动势为E，内阻为r，车灯L电阻恒为5r。启动摩托车时，先接通开关S1打开车灯，再接通开关S2启动电动机，此时车灯会变暗，电流变为原来的。求： (1)仅接通开关S1时，通过车灯的电流I大小和方向； (2)开关S1、S2均接通时，该蓄电池的内电压U内。 44．如图所示为某遥控玩具赛车内部电路图，电源电动势，内电阻，指示灯、均标有“3V 3W”字样，电动机M正常工作时的电压，线圈电阻，当闭合开关S，将滑动变阻器R的阻值调到时，电动机M和指示灯均能正常工作，指示灯电阻视为不变。求： (1)电动机的额定功率； (2)电动机输出的机械功率； (3)电源的效率（保留三位有效数字）。 【考点7 电功和电功率定义、表达式及简单应用】 45．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，行驶时的最大速度为18km/h，人与车的总质量。当它在水平路面行驶时所受阻力恒为总重的，驱动电机的额定电流，额定电压，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A．驱动电机的内阻为20 B．若某工作人员以0.4m/s2的加速度匀加速启动该车，则汽车匀加速的时间为2s C．若某工作人员以0.4m/s2的加速度匀加速启动该车，则匀加速阶段驱动电机输出的机械能为1875 J D．若汽车以额定输出功率启动，则汽车的速度达到3m/s时加速度大小为0.1m/s2 46．下表列出了某电热水壶的主要参数，该电热水壶正常工作的电流为（　　） 额定容量 1.2L 额定频率 50Hz 额定电压 220V 额定功率 1100W A．0.5A B．5A C．6A D．22A 47．如图所示，为福州市平潭岛的一风力发电机，其叶片的半径为，若风速恰好与叶片转动所在圆面垂直。已知密度为，风速为，该风速下发电机的输出功率为，则风力发电机将风能转化为电能的效率为（　　） A． B． C． D． 48．一个直线加速器产生一电子束，其电流不是恒定的，而是由脉冲的粒子束所构成的。假定每一脉冲电流持续的时间为0.1μs，平均电流为1.6A，每秒钟有1000个脉冲，每个电子获得的平均能量为400MeV，则下列说法中错误的是（　　） A．每个脉冲里有1×1011个电子 B．电子束的平均电流是 C．输入加速器的平均功率为6.4×104W D．每个脉冲的平均功率6.4×108W 49．（多选）作为实现“双碳”目标的重要推动力之一，眼下的新能源汽车产业尤其值得关注，下表是某品牌纯电动汽车的部分技术参数，已知公共充电桩充电的价格约为每度电1.0元，若不考虑各种能量转化的效率，下列说法正确的是（　　） 续航里程（特定工况下）/km 500 电池组容量/（A·h） 150 整备质量/kg 1900 最高车速/（km·h-1） 180 最大充电功率/kW 190 充电电压/V 380 电机额定机械功率/kW 180 动力电池额定输出电压/V 500 A．最大充电电流约为200A B．充满电后储存的电能约为72.5kW·h C．汽车在水平路面上以最高车速匀速行驶时，受到的阻力约为3600N D．特定工况条件下折合每公里的电能成本约为0.15元 50．（多选）如图所示的直流电路中，电压表V1和电压表V2是由完全相同的灵敏电流计改装而成，已知V1、V2的最大测量值分别为15V、3V，改装后电压表V1的总电阻为，若，开关闭合。则下列说法正确的是（　　） A．两电表的示数始终相等 B．两电表的内阻之比为5：1 C．定值电阻两端的电压与表示数的比值为16：3 D．定值电阻两端的电功率与两端的电功率的比值为121：25 51．如图是一种贮水式电热水器的简化电路。已知电热丝的额定电压为220 V，电热丝正常工作时电阻为44Ω，闭合S后，求： (1)电热丝的热功率； (2)电热丝工作5 min放出的热量。 52．大疆植保无人机效率高、效果优、智能强、安全好、耐用且操作简便，革新了农业生产模式，解放人力、高效精准增质。“赣南脐橙”果园里新购了一架T50大疆植保无人机用于吊运脐橙，它内置了电动势、容量的智能电池，其内电阻忽略不计。若该款无人机正常工作时电池输出的电流恒为，其他设施正常工作时的电功率为，飞行时电动机的工作效率。 (1)求充满一次电，该款无人机理论上正常工作的最长时间； (2)求正常工作时无人机的电动机输出的机械功率； (3)已知该款无人机的总质量为，某次吊运的脐橙质量。假设该无人机飞行时所受的空气阻力恒为取，求该款无人机竖直上升过程中的最大速度。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.1 电路中的能量转化（专题训练）【七大题型】 【考点1 计算串联和并联电路的电功和电功率】 1 【考点2 计算混联电路各电阻的电功和电功率】 7 【考点3 焦耳定律的内容和含义】 11 【考点4 电流生热与电流做功的关系】 15 【考点5 电动机工作时的能量转化】 18 【考点6 含有电动机电路综合计算】 23 【考点7 电功和电功率定义、表达式及简单应用】 31 【考点1 计算串联和并联电路的电功和电功率】 1．把12个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的两种电路，用相同的电源供电。调节滑动变阻器，使两组小灯泡均能正常发光。设甲、乙两电路滑动变阻器消耗的功率分别为、，则、可能的关系是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设每盏灯泡的额定电流I0，额定电压U0，则图甲中滑动变阻器消耗的功率 图乙中滑动变阻器消耗的功率 其中U>6U0 A．若，则上述表达式不能成立，选项A错误； B．若，可解得U=1.5U0，不合题意，选项B错误； C．若，可解得U=30U0，符合题意，选项C正确； D．若，可解得U=U0，不符合题意，选项D错误。 故选C。 2．如图所示，电阻、、，电路两端的电压始终为保持不变，此时电阻消耗的电功率为；若在的两端再并联上一个电阻，此时消耗的电功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】R2、R3并联的阻值 可知此时R2两端的电压 R2消耗的功率为 并联上R4以后，R2、R3、R4并联的阻值 此时R1两端的电压 消耗的功率为 故选B。 3．四个定值电阻按如图所示连接方式连入电路，其中 的规格为 “ ”， 的规格为“ ”，则下列关于这四个电阻消耗功率的比较关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据 可知 因AD电流相等，根据 可知 因BC电压相等，根据 可知 因AC电阻相等，，根据 可知 综上可得 故选C。 4．两只额定电压均为U的灯泡A和B，额定功率分别为PA、PB，PA<PB，为使它们接到2U电源上能正常发光，同时电路消耗电功率最大，以下四个电路中最合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．使它们接到2U电源上，若A能正常发光，则A两端电压为U，则B两端电压小于U，不能正常发光，故A错误； B．额定电压均为U的灯泡A和B，额定功率分别为PA、PB PA<PB 根据 可知 RA>RB 把灯泡B与电阻并联，会使并联部分的电阻更小，所以B的电压小于U，不能正常发光，故B错误； CD．把A、B并联之后与电阻串联接入电路，当电阻的阻值与A、B并联的总的电阻相等时，A、B就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为A、B灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率的大小为 P=2（PA+PB） 把灯泡A与电阻并联，可以使并联部分的电阻减小，可能使B与并联部分的电阻相同，所以A、B能同时正常发光，并且电路消耗的功率与B灯泡的功率相同，所以总功率的大小为2PB，故C正确，D错误。 故选C。 5．（多选）已知电源电动势为12V，内阻不计。电阻串联接在该电源上，通过电阻的电流为0.3A；若将电阻并联接在该电源上，则通过电阻的电流为0.5A。下列说法正确的是（　　） A．的阻值分别为24Ω、16Ω B．的阻值分别为24Ω、20Ω C．串联时其消耗的电功率之比为 D．并联时其消耗的电功率之比为 【答案】AD 【详解】AB．若将电阻串联时，根据欧姆定律 若将电阻并联时，根据欧姆定律 联立可得，，故A正确，B错误； C．串联时其消耗的电功率之比为，故C错误； D．并联时其消耗的电功率之比为，故D正确。 故选AD。 6．（多选）有一只电熨斗，内部电路如图甲所示，其中M为旋钮内部的接线端子，旋钮有“高”“中”“低”“关”4个挡，这4个挡的内部接线有如图乙所示的4种方式，则下列判断正确的是（　　）    A．a方式为“中”挡 B．b方式为“低”挡 C．c方式为“关”挡 D．d方式为“高”挡 【答案】BD 【详解】A．由题图可知，按a方式接线时电路没有接通，a方式为“关”挡，故A错误； BCD．按b方式接线时，两电阻串联后接入电路，电路总功率为 按c方式接线时，一个电阻接入电路，电路总功率为 按d方式接线时，两电阻并联后接入电路，电路总功率为 可知b方式为“低”挡，c方式为“中”挡，d方式为“高”挡，故BD正确，C错误。 故选BD。 7．如图所示的电路中，电源电压为6V，电流表A、A1的量程均为0-3A，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为3A。将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为1.5A。求： (1)R1的阻值； (2)此时通过R2的电流； (3)在电路安全工作的前提下，滑动变阻器R2消耗的电功率的取值范围。 【答案】(1)20Ω (2)1.2A (3) 【详解】（1）由图知，电路为定值电阻R1和滑动变阻器R2并联；电流表A测量干路电流，电流表A1测量R1支路电流；已知电源电压6V，根据并联电路各支路两端电压相等，等于电源电压可得 R1的阻值 （2）已知当滑动变阻器调至最大阻值处时，电流表A示数为1.5A，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得，通过滑动变阻器R2的电流 （3）滑动变阻器两端电压，滑动变阻器连入电路中的电阻最大时，通过 R2的电流最小为1.2A，则R2消耗的最小电功率 当滑动变阻器连入电路中的电阻最小时，干路中的电流最大，已知电流表A的量程为，所以干路电流最大为3A，通过滑动变阻器的最大电流 滑动变阻器R2消耗的最大电功率 在电路安全工作的前提下，滑动变阻器R2消耗的电功率的取值范围。 8．如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求： (1)滑动变阻器的最大阻值； (2)R0的阻值和电源电压； 【答案】(1)50 Ω (2)10 Ω，12 V 【详解】（1）由甲图可知，当滑片P在b端时，电路中的电流最小，由乙图可知，最小电流为0.2 A，此时滑动变阻器的功率为2 W，由公式由 可知，滑动变阻器的最大阻值为 （2）由乙图可知，设当滑片P在某点c处时，电路中的电流 滑动变阻器的功率为 所以滑动变阻器连入电路的阻值Rc为 当滑片P在b端时，电源电压为 当滑片P在c点时，电源电压为 可得，电阻R0的阻值为 电源电压为 【考点2 计算混联电路各电阻的电功和电功率】 9．如图所示的电路，4个电阻乙、丙、戊、己的阻值均为，两个电阻丁、庚的阻值均为，还有一个电阻甲的阻值为，将、与电源相连，已知甲的电流为1A，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙、丙串联的总电阻为3Ω B．电路的总电阻为2Ω C．电阻丁两端的电压为2V D．除电阻庚之外，其他6个电阻的热功率之和为8W 【答案】B 【详解】A．甲、乙、丙串联的总电阻为，故A错误； B．与丁（）并联的总电阻为 与戊、己串联的总电阻为 与庚（）并联的总电阻 则电路的总电阻为 故B正确； C．甲的电流为1A，由欧姆定律可得的电压为 两端的电压即丁两端的电压为，故C错误； D．由欧姆定律可得丁的电流为1A，则戊、己的电流均为2A，除电阻庚之外，根据可得其他6个电阻的热功率之和为 故D错误。 故选B。 10．在图甲、乙所示的电路中，所接电源电压均为U，a、c、e、g四个灯泡的规格均为“220V 40W”，b、d、f、h四个灯泡的规格均为“220V 100W”，各个灯泡的实际消耗功率分别为、、、、、、、，且都没有超过自身的额定功率。这八个灯泡实际消耗功率的大小关系为（   ） A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【详解】根据 可知Ra = Rc > Rb = Rd ab并联的电阻与cd并联的电阻相同，串联电路，分压相同，故Uab = Ucd 又因为Ua = Ub          ，Uc = Ud 故Ua = Ub = Uc = Ud 根据 可得Pa < Pb，Pc < Pd 且Pa = Pc，Pb = Pd 故有Pa = Pc < Pb = Pd 由题意可知e、g灯泡的电阻 f、h灯泡的电阻 根据并联电路的特点知f、g并联后的总电阻 大电阻分大电压，所以f、g两端的电压小于h灯泡的电压，根据 可得 e、h灯串联，电流相等，根据 知则P与成正比，则 故功率大小顺序为： 故选A。 11．（多选）已知，灯泡A、B额定电压均为，额定功率分别为，，两灯泡内阻阻值不随温度变化。则两灯泡直接串联如图甲所示，灯泡不被烧坏且两端电压最大；为让灯泡A、B和电阻连接后接在220V电压上，且灯泡均正常发光，分别设计如图乙、丙、丁所示三种电路图，下列说法正确的是（    ）    A．图甲中B更亮，两端电压为154V B．图乙中电阻上消耗的功率为45W C．图丙中与A串联的电阻消耗的功率比与B串联的电阻消耗的功率小 D．图丁中电路消耗的总功率与图丙中电路消耗的总功率一样大 【答案】AD 【详解】A．灯泡的电阻分别为 所以在电流相同时，B更亮，在串联加最大电压时，B正常发光，电路中电流为，此时A分到的电压为44V，B分到的电压为110V，于是串联能加的最大电压为154V，A正确； B．题图乙中电阻的作用为分流，其功率为 B错误； C．题图丙中，对A所在支路，灯泡A与电阻两端电压相等，所以二者功率相等，均为100W，同理，灯泡B与电阻两端电压相等，所以二者功率相等，均为40W，C错误； D．题图丁中电路的总功率可以直接利用等效思想，得出电路的总功率为280W，D正确。 故选AD。 12．如图所示，固定电阻，，滑动变阻器总电阻。调节滑动变阻器滑片，将滑动变阻器滑片置于正中间，再接通S后，电压表读数为6V，这时电路的总功率为36W。 (1)求出固定电阻的阻值。 (2)求S断开后，滑动变阻器的功率 【答案】(1) (2) 【详解】（1）S闭合，滑片在正中间时，R1与并联后与串联，再与R3并联、再与R4串联，R1与并联后的电阻为 并联后与串联后的总电阻 根据并联电路电压特点可知 所以干路电流为 所以此部分电功率 所以 代入数据解得 （2）由 得 当开关S断开后，R1与并联后再与串联，再与R4串联，此时电路的总电阻为 所以此时干路电流 R2右半边电功率为 R1与R2左半边并联后电流等于干路电流1A，即 根据并联电路电流分流原理 可得 所以R2左半边功率为 故 【考点3 焦耳定律的内容和含义】 13．小明将功率为1500W、1000W、500W的三个电器接通在同一个插线板上，插线板的导线出现发热现象。下列相关说法正确的是（　　） A．导线的电阻可以忽略，该发热现象与电热无关 B．更换导线更细的插线板，有利于减少发热 C．断开500W的电器，最有利于减少发热 D．不能将几个大功率电器同时接通在同一个插线板上 【答案】D 【详解】A．导线的电阻虽然较小，但电流较大时，根据焦耳定律 可知发热量仍不可忽略，故A错误； B．根据电阻定律 可知导线越细，横截面积越小，电阻越大，发热量反而增加，故B错误； C．断开500W电器后电路总功率为2500W，电流减小，但断开1500W的电器后，电路总功率为1500W电流减少更显著，所以断开500W的电器并非最有利于减少发热，故C错误； D．多个大功率电器同时使用会导致总电流超过插线板承载能力，引发过热危险，故D正确。 故选D。 14．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是（　 　） A．焦耳热Q＝I 2Rt适用于任何电路 B．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I 2Rt＝t只适用于纯电阻电路 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．在非纯电阻电路中，UI > I2R 【答案】C 【详解】A．焦耳热 适用于任何电路中的焦耳热量的计算，故A正确，不符合题意； B．公式 是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，适对于纯电阻有 带入可得 故该公式只适用于纯电阻电路，故B正确，不符合题意； C．电功率越大，表示电流做功越快，但焦耳热 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，符合题意； D．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D正确，不符合题意。 故选C。 15．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，下列说法正确的是（　　） 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，a段最先燃烧 C．此实验利用了电流的热效应，c段最先燃烧 D．若，则a段电阻最小，c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； BCD．根据电阻定律 若，材料相同，则电阻率相同，a段横截面积最小，c段横截面积最大，则a段电阻最大，c段电阻最小；此实验利用了电流热效应，根据 由于电流相等，a段电阻最大，则a段的功率最大，a段最先燃烧，故B正确，CD错误。 故选B。 16．（多选）如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线串联连接在电路中，横截面积之比。下列说法正确的是（    ） A．两导线电阻之比为 B．两导线中的电场强度之比为 C．两导线的焦耳热功率之比为 D．自由电子在两导线中移动的速率之比 【答案】CD 【详解】A．根据电阻的决定式有 ， 可得两导线电阻之比为 故A错误； B．金属导线a、b串联连接，通过的电流相等，根据 ， 可得两导线中的电场强度之比为 故B错误； C．金属导线a、b串联连接，通过的电流相等，根据 ， 可得两导线的焦耳热功率之比为 故C正确； D．根据电流的微观定义式有 可得自由电子在两导线中移动的速率之比为 故D正确。 故选CD。 17．图甲是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图。电源输出电压为3 V，R是调节亮度变阻器，最大阻值为10 Ω。灯L标有“2.5 V，0.5 W”字样。忽略温度对电阻的影响。求： (1)灯L正常发光时的电阻； (2)灯L正常发光时，变阻器R工作10 min产生的热量； (3)电源输出电压降为2.7 V后，灯L的最小实际电功率。 【答案】(1)12.5 Ω (2)60 J (3)0.18 W 【详解】（1）设灯L正常发光时的电阻为R灯，则 解得 （2）灯L正常发光时，电路中的电流为 根据串联分压知识可知，变阻器两端的电压为 变阻器R工作10 min产生的热量 解得 （3）电源电压降为U1 = 2.7 V后，根据 可知，当电路中电流最小时，灯L的实际电功率最小，忽略温度对电阻的影响，则当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，最小值为 则灯L的最小实际电功率为 解得 18．如图所示，R1=10Ω，R2=R3=30Ω，电流表为理想电流表，电源的电压恒定不变（电源内部阻值不计）： (1)若开关S1闭合，S2断开时，电流表的读数是0.3A，电源的电压为多少？ (2)若开关S1断开，S2闭合时，通电一分钟电阻R2上产生的热量是多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）若开关S1闭合，S2断开时，等效电路图为 （2）若开关S1断开，S2闭合时，等效电路图为 电路的总电阻为 流过的电流为 通电一分钟电阻上产生的热量为 【考点4 电流生热与电流做功的关系】 19．一粗细均匀的金属丝长为L、电阻为R，其材料的电阻率为ρ。当在其两端加上电压U后，通过的电流为I，消耗的热功率为P。现将该金属丝均匀拉长为2L后仍在其两端加上电压U。下列说法正确的是（    ） A．电阻率将变为2ρ B．电阻将变为2R C．通过的电流将变为 D．消耗的热功率将变为 【答案】C 【详解】A．电阻率与材料和温度有关，与长短粗细无关，所以其电阻率仍为ρ，A错误； B．将该金属丝均匀拉长为2L后，其横截面积将变为原来的一半，由电阻定律 可知，其电阻将变为4R，B错误； C．由欧姆定律 可知，电流将变为，C正确； D．由 可知，消耗的热功率将变为，D错误。 故选C。 20．小明同学有一个电热水杯，其主要发热元件是电阻丝，正常使用电源烧开一杯水需要2分钟。若出国旅游时当地的电压是，那么烧开初始温度相同的一杯水需要几分钟？（假设两地水的沸点相等，忽略电阻随温度的变化）（　　） A．1 B．2 C．4 D．8 【答案】D 【详解】烧开初始温度相同的一杯水需要电流做功相同，根据 可知，电压变为一半，时间变为4倍，即8分钟。 故选D。 21．下列表达式适用于一切电路的是（　　） ①   ②   ③    ④ A．① ④ B．① ③ C．③ ④ D．① ② 【答案】D 【详解】电功公式W=UIt、焦耳定律公式Q=I2Rt都适合于任何电路，欧姆定律适用于纯电阻电路，所以也适用于纯电阻电路。 故选D。 22．（多选）关于电功和焦耳热，下列说法正确的是（　　） A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式 B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式 C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用 D．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用 【答案】AC 【详解】A．在纯电阻电路中，电功等于电热，欧姆定律成立，计算电功可用公式 故A正确； B．非纯电阻电路中，计算电功不能用公式 因为电功大于电热，故B错误； C．在纯电阻电路中和非纯电阻电路中焦耳定律都成立，所以在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用 故C正确； D．在非纯电阻电路中，计算焦耳热不能用公式 因为电功大于电热，故D错误。 故选AC。 23．一台电风扇的额定功率是55W，内阻为4Ω，当把它接在220V的电压下时恰好可以正常运转。 （1）求电风扇4s输出的机械能E； （2）若接上电源后，电风扇因故不能转动，求电风扇的电功率P（理论探讨）。 【答案】（1）219J；（2） 【详解】（1）电风扇恰好可以正常运转，则有 解得 E＝219J （2）电风扇因故不能转动，电功率和热功率相等，可以看成纯电阻，则有 解得 【点睛】风扇不转动时，此时电能全部转化为内能，所以可看出纯电阻电路进行解答。 【考点5 电动机工作时的能量转化】 24．一电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，已知电动机线圈电阻为R。则该电动机（　　） A．发热功率为UI B．发热功率为 C．对外做功的功率为UI D．对外做功的功率为 【答案】B 【详解】AB．根据焦耳定律可知，发热功率应为，故A错误，B正确； CD．对外做功的机械功率应为，故CD错误； 故选B。 25．一台标有“220V  66W”的电风扇，若其线圈阻值为。把电风扇接入220V的交流电中，正常工作时线圈的发热功率为（　　） A．66W B．0.9W C．9W D．6.6W 【答案】B 【详解】正常工作时，电流为 则正常工作时线圈的发热功率为 故选B。 26．扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫。如图表所示为某款扫地机器人的铭牌标有的数据，则该扫地机器人（　　） 扫地机基本参数 产品尺寸 电池 锂电池 质量 0.65kg 五线连接 WiFi智能快连 工作额定电压 20V 工作额定功率 40W A．工作额定电流为2A B．以额定功率工作时，每分钟消耗电能为40J C．以额定电压工作时，电机的内阻为10 D．电池充满电后储存的总电荷量为5000C 【答案】A 【详解】A．由铭牌知，扫地机器人工作的额定电压为20V，额定功率为40W，则额定电流 故A正确； B．以额定功率工作时，每分钟消耗电能为 故B错误； C．以额定电压工作时电阻如果用欧姆定律进行计算为 由于电动机不是纯电阻电路，故用欧姆定律算出来的是错误的内阻值，故C错误； D．充满电后的电量为 故D错误。 故选A。 27．如图所示，电源电动势，内阻，电动机内阻，闭合开关S，小灯泡L恰好正常发光，电动机正常工作，此时理想电压表示数为8.0V，理想电流表示数为1A，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡额定功率为8W B．电动机正常工作时发热功率为0.25W C．电源的输出功率为18W D．电动机正常工作时其输出的机械功率为8W 【答案】A 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律有 小灯泡的电流为 小灯泡额定功率为 代入数据解得W 故A正确； B．电动机正常工作时发热功率为W 故B错误； C．电源的输出功率为W 故C错误； D．电动机正常工作时其输出的机械功率为W 故D错误； 故选A。 28．（多选）一台电动机的线圈电阻为2Ω，当它接上220V的电源后，正常工作时通过线圈的电流为4A，下列说法正确的有（　　） A．电动机消耗电功率为880W B．电动机消耗电功率为32W C．线圈发热功率为880W D．线圈发热功率为32W 【答案】AD 【详解】A．电动机消耗的电功率为总功率，由公式 ，故A正确； B．线圈的发热功率是32W，而非总电功率，故B错误； C．线圈发热功率由焦耳定律 ，而非880W，故C错误； D．线圈发热功率计算为32W，与选项D一致，故D正确。 故选AD。 29．（多选）太阳能汽车利用太阳能给车载动力电池充电，再利用电能驱动，实现了节能减排。某辆太阳能汽车在水平路面上以的速度匀速行驶时，驱动电机的工作电压、电流。已知驱动电机能够将输入功率的转化为牵引汽车前进的机械功率。下列说法正确的是（　　） A．驱动电机的内阻为 B．驱动电机的内阻为 C．汽车所受阻力为 D．汽车所受阻力为 【答案】BC 【详解】AB．根据 可得驱动电机的内阻为 选项A错误，B正确； CD．根据P=fv可得汽车所受阻力为 选项C正确，D错误。 故选BC。 30．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，内阻为，电流表内阻不计，电动机的线圈电阻为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为；电动机启动的瞬间，电流表示数达到。设车灯电阻不变，求： (1)电动机未启动时车灯的功率； (2)电动机启动时车灯的功率； (3)电动机启动时电动机的输出功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有 所以 （2）电动机启动的瞬间，根据闭合电路欧姆定律有 根据欧姆定律可知 所以 则功率为 （3）根据并联电路电流规律有 所以 32．如图所示是利用电动机运送重物的示意图，其中M是直流电动机，标有“12V24W”的灯泡L和电阻R串联，P是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上。闭合开关S，重物P以速度匀速上升，理想电流表和理想电压表的示数分别是和，灯泡L恰好能正常发光。已知该装置机械部分的机械效率为，重物的质量，重力加速度。求：    (1)电阻R的阻值； (2)电动机输出的电功率； (3)电动机线圈的电阻r 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）灯泡L的电流 电阻R的电压 电阻R的阻值 解得 （2）物体匀速上升，平衡条件 细绳对重物做功的机械功率 电动机输出的功率 解得 （3）电动机上的电流 电动机输入的功率 根据功能关系 焦耳定律 联立解得 33．如图所示为某发光电动玩具的内部电路，电源电动势、内阻，电动机的额定电压和灯泡的额定电压均为，定值电阻R的阻值为，灯泡的额定功率为，电动机线圈的电阻为，灯泡的电阻保持不变，求： (1)电动机正常工作时，电路中的总电流； (2)电动机正常工作时，电动机的输出功率。 【答案】(1)1A (2)3.75W 【详解】（1）电动机正常工作时，电动机两端的电压 根据闭合电路欧姆定律 解得 （2）电动机正常工作时，灯泡中的电流 电动机中的电流 则电动机的输出功率 解得 【考点6 含有电动机电路综合计算】 34．某机器人社团的学生用积木和电动机搭建了旋转飞椅模型，其内部简化电路图如图所示。已知电源电动势、内阻，指示灯的规格为“，”，电动机线圈的电阻。开关闭合后，指示灯和电动机均正常工作，则此时该电动机输出的机械功率为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由于电动机与小灯泡并联，根据并联电路特点则有 故电源内阻分担的电压 由欧姆定律可得干路电流 此时小灯泡正常发光，则有 故通过电动机的电流 电动机的总功率 电动机线圈的热功率 则电动机的输出功率 故选B。 35．某型号小电风扇铭牌上的主要参数如图所示。当在小电风扇上加电压时，小电风扇不转动，测得通过它的电流为，根据题中和铭牌上提供的信息可知（　　） A．小电风扇的内阻为 B．当在小电风扇上加电压时通过的电流为 C．小电风扇正常工作时的机械功率为 D．小电风扇正常工作时的热功率为 【答案】A 【详解】A．当在小电风扇上加电压时，小电风扇不转动，测得通过它的电流为，可以解得小电风扇的内阻为，故A正确； B．当在小电风扇上加电压时电风扇正常工作，即其功率为2.4W,此时电流为，故B错误； C D．小电风扇正常工作时，其热功率为 小电风扇正常工作时的机械功率为 故CD错误。 故选A。 36．图（a）是自制模拟喷灌系统的电路，M是电动机，电源电动势为6 V，内阻为。闭合开关后，电路中电流为2 A，电动机带动水泵抽取水槽中静止的水，如图（b）所示。已知水泵喷口离水面的高度为，水以的速度喷出，每秒喷出水的质量为，水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵的输入功率，忽略水在管道中运动的机械能损失，，则（　　） A．电动机两端电压为2 V B．电源内阻每秒产生热量2J C．水泵每秒对水做功4J D．电动机线圈电阻为 【答案】D 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律，电动机两端电压 A错误； B．电源内阻每秒产生热量 B错误； C．水泵每秒取水，对水做功 C错误； D．设电动机线圈电阻，电动机的输出机械功率 水泵的抽水效率 水泵的输出功率 解得 D正确。 故选D。 37．将一个内阻为1.0Ω的电动机接在如图所示电路中，已知电源电动势为6.0V，内阻为2.0Ω。先卡住电动机转轴，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为0.5V（电动机没有转动）；再松开转轴，调节滑动变阻器使电动机正常转动，电压表的示数为3.0V，电流表的示数为1.5A。电压表和电流表均视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．电动机卡住时，滑动变阻器接入电路的阻值为11Ω B．电动机卡住时，电流表示数为0.25A C．电动机转动后，电源的输出功率达到最大，最大值为4.5W D．电动机转动后，电动机的效率为75% 【答案】C 【详解】AB．电动机卡住时有 根据闭合电路欧姆定律有 所以 故AB错误； CD．电动机转动后，电源的输出功率为 根据二次函数知识可知，当电流时，电源的输出功率最大，最大值为 电动机的效率为 故C正确，D错误。 故选C。 38．（多选）如图1所示，电路中为直流电动机，为滑动变阻器，三个电表均为理想电表。滑动变阻器的滑片从最上端逐渐向下滑动到最下端时，电动机正常工作，整个过程中两个电压表示数随电流表示数变化的情况如图2所示，图2中段、段为直线，段为曲线，下列说法正确的是（    ） A．电压表示数随电流表示数变化的图线为段 B．电源的电动势为、内阻为 C．电动机正常工作时的输出功率为 D．滑动变阻器的最大阻值为 【答案】AD 【详解】A．由可知，闭合电路中路端电压随电流按线性规律变化，测量的是路端电压，可知电压表示数随电流表示数变化的图线为段，故A正确； B．根据图线dc中提供的两组数据，由闭合电路欧姆定律可得， 求得电源电动势和内阻分别为， 故B错误； C．由图可看出，在ab段电动机两端电压与电流按线性规律变化，可知该过程电动机未转动，为纯电阻电路，可得电动机内阻为 当滑动变阻器滑片在最下方时，此时干路中电流最大为0.5A，电动机两端电压为3.0V，则电动机M的输出功率为W 故C错误； D．当电流表读数最小为A时，滑动变阻器的阻值为最大，此时可得滑动变阻器两端电压为 滑动变阻器最大阻值为 故D正确； 故选AD。 39．（多选）在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，理想电流表和理想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。该电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻分别是（   ） A．22W B．20W C． D． 【答案】AC 【详解】电动机停止转动时，电动机为纯电阻。因为理想电流表和理想电压表的示数分别为0.5A和1.0V，则电动机线圈电阻 电动机恢复正常运转时，电动机输出功率 其中分别为15.0V、2.0A 联立以上解得 故选AC。 40．（多选）某次对电动机性能的测试采用如图所示电路，已知电源的电动势为，内阻为，电阻，滑动变阻器的最大阻值为6Ω，电动机额定电压，线圈电阻。开关闭合后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为9V时，电动机恰好正常工作。则（　　） A．两端的电压为3V B．消耗的功率为9W C．的阻值为1Ω D．电动机正常工作的机械功率为10W 【答案】ACD 【详解】A．由电路可知，两端的电压为U1=9V-6V=3V 选项A正确； B．消耗的功率为 选项B错误； C．电路中的总电流 可知的阻值为 选项C正确； D．通过电动机的电流 电动机正常工作的机械功率为 选项D正确。 故选ACD。 41．如图，电池组的电动势，内电阻，电阻，，小电动机M的内电阻。当小电动机M稳定转动时，电流表A的读数为，求： (1)小电动机M两端电压； (2)电动机输出的机械功率。 【答案】(1)20V (2)17W 【详解】（1）根据电路图，由闭合电路欧姆定律 由欧姆定律：， 代入数据解得： （2）根据电路图 且 解得 电动机的输入总功率为， 解得 42．扫地机器人能有效清除地板上的灰尘等颗粒垃圾。如图甲所示为一款新型扫地机器人，内部电路如图乙所示，它的直流电动机额定电压为，额定电流为，将它接在电动势为的直流电源两极间，电动机恰好能以额定电压、额定电流正常工作。 (1)求电源内阻； (2)求电源内阻消耗的热功率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有 解得 （2）电源内阻消耗的热功率 解得 43．摩托车蓄电池供电简化电路图如图所示。该蓄电池的电动势为E，内阻为r，车灯L电阻恒为5r。启动摩托车时，先接通开关S1打开车灯，再接通开关S2启动电动机，此时车灯会变暗，电流变为原来的。求： (1)仅接通开关S1时，通过车灯的电流I大小和方向； (2)开关S1、S2均接通时，该蓄电池的内电压U内。 【答案】(1)；电流方向向右 (2) 【详解】（1）仅接通开关S1时，根据闭合电路欧姆定律可得 电流方向向右； （2）开关S1、S2均接通时，根据闭合电路欧姆定律可得 解得 44．如图所示为某遥控玩具赛车内部电路图，电源电动势，内电阻，指示灯、均标有“3V 3W”字样，电动机M正常工作时的电压，线圈电阻，当闭合开关S，将滑动变阻器R的阻值调到时，电动机M和指示灯均能正常工作，指示灯电阻视为不变。求： (1)电动机的额定功率； (2)电动机输出的机械功率； (3)电源的效率（保留三位有效数字）。 【答案】(1)6W (2)5W (3) 【详解】（1）滑动变阻器与电源内阻的电压之和为 总电流 灯泡电流 故电动机电流 电动机的额定功率 （2）电动机消耗的热功率 则电动机的机械功率 （3）电源总功率 电源内功率 电源输出功率 故电源的效率 【考点7 电功和电功率定义、表达式及简单应用】 45．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，行驶时的最大速度为18km/h，人与车的总质量。当它在水平路面行驶时所受阻力恒为总重的，驱动电机的额定电流，额定电压，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A．驱动电机的内阻为20 B．若某工作人员以0.4m/s2的加速度匀加速启动该车，则汽车匀加速的时间为2s C．若某工作人员以0.4m/s2的加速度匀加速启动该车，则匀加速阶段驱动电机输出的机械能为1875 J D．若汽车以额定输出功率启动，则汽车的速度达到3m/s时加速度大小为0.1m/s2 【答案】C 【详解】A．汽车匀速行驶的阻力 额定输入功率 额定输出功率 则热功率 解得 故A错误； BC．匀加速启动，达到额定输出功率时有， 解得， 此时的位移 解得 又 则发动机输出的机械能 故B错误，C正确； D．以额定机械功率启动时，速度为，对应牵引力为 加速度为 故D错误。 故选C。 46．下表列出了某电热水壶的主要参数，该电热水壶正常工作的电流为（　　） 额定容量 1.2L 额定频率 50Hz 额定电压 220V 额定功率 1100W A．0.5A B．5A C．6A D．22A 【答案】B 【详解】电热水壶正常工作时的电流为 已知额定功率 ，额定电压 代入得 故选B。 47．如图所示，为福州市平潭岛的一风力发电机，其叶片的半径为，若风速恰好与叶片转动所在圆面垂直。已知密度为，风速为，该风速下发电机的输出功率为，则风力发电机将风能转化为电能的效率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】风能转化为电能的工作原理为将风的动能转化为输出的电能，设风吹向发电机的时间为t，则在t时间内吹向发电机的风的体积为 则在t时间内吹向发电机的风的质量 因此风吹过的动能为 在此时间内发电机输出的电能 则风能转化为电能的效率为 故选A。 48．一个直线加速器产生一电子束，其电流不是恒定的，而是由脉冲的粒子束所构成的。假定每一脉冲电流持续的时间为0.1μs，平均电流为1.6A，每秒钟有1000个脉冲，每个电子获得的平均能量为400MeV，则下列说法中错误的是（　　） A．每个脉冲里有1×1011个电子 B．电子束的平均电流是 C．输入加速器的平均功率为6.4×104W D．每个脉冲的平均功率6.4×108W 【答案】A 【详解】A．根据 每个脉冲里电子的个数个 故A错误； B．电子束的平均电流为 故B正确； C．1s内电子获得的能量 输入加速器的平均功率为 故C正确； D．1个脉冲电子获得的能量为 每个脉冲的平均功率 故D正确。 本题选不正确项，故选A。 49．（多选）作为实现“双碳”目标的重要推动力之一，眼下的新能源汽车产业尤其值得关注，下表是某品牌纯电动汽车的部分技术参数，已知公共充电桩充电的价格约为每度电1.0元，若不考虑各种能量转化的效率，下列说法正确的是（　　） 续航里程（特定工况下）/km 500 电池组容量/（A·h） 150 整备质量/kg 1900 最高车速/（km·h-1） 180 最大充电功率/kW 190 充电电压/V 380 电机额定机械功率/kW 180 动力电池额定输出电压/V 500 A．最大充电电流约为200A B．充满电后储存的电能约为72.5kW·h C．汽车在水平路面上以最高车速匀速行驶时，受到的阻力约为3600N D．特定工况条件下折合每公里的电能成本约为0.15元 【答案】CD 【详解】A．最大充电电流约，A错误； B．充满电后储存的电能约为，B错误； C．汽车在水平路面上以最高车速匀速行驶时，受到的阻力约为，C正确； D．特定工况条件下折合每公里的电能成本约为，D正确。 故选CD。 50．（多选）如图所示的直流电路中，电压表V1和电压表V2是由完全相同的灵敏电流计改装而成，已知V1、V2的最大测量值分别为15V、3V，改装后电压表V1的总电阻为，若，开关闭合。则下列说法正确的是（　　） A．两电表的示数始终相等 B．两电表的内阻之比为5：1 C．定值电阻两端的电压与表示数的比值为16：3 D．定值电阻两端的电功率与两端的电功率的比值为121：25 【答案】BD 【详解】A．电压表由电流表和定值电阻串联而成，即流过、表的电流始终相等，因此、的指针偏角总是相等的，但由于两表的量程不同，因此两表的读数不同，故A错误； B．根据题意可知、两表的量程比为15：3，它们允许通过的最大电流相等，根据可知，表的内阻与表的内阻之比为，故B正确； C．由题意，假设表的读数为，则表的示数为，则定值电阻两端的电压为，由并联电路的特点可知，定值电阻两端的电压为，则定值电阻两端的电压与表示数的比值为11：5，故C错误； D．根据得： 解得 故D正确。 故选BD。 51．如图是一种贮水式电热水器的简化电路。已知电热丝的额定电压为220 V，电热丝正常工作时电阻为44Ω，闭合S后，求： (1)电热丝的热功率； (2)电热丝工作5 min放出的热量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据电功率的公式可知W （2）根据电功的计算公式有 52．大疆植保无人机效率高、效果优、智能强、安全好、耐用且操作简便，革新了农业生产模式，解放人力、高效精准增质。“赣南脐橙”果园里新购了一架T50大疆植保无人机用于吊运脐橙，它内置了电动势、容量的智能电池，其内电阻忽略不计。若该款无人机正常工作时电池输出的电流恒为，其他设施正常工作时的电功率为，飞行时电动机的工作效率。 (1)求充满一次电，该款无人机理论上正常工作的最长时间； (2)求正常工作时无人机的电动机输出的机械功率； (3)已知该款无人机的总质量为，某次吊运的脐橙质量。假设该无人机飞行时所受的空气阻力恒为取，求该款无人机竖直上升过程中的最大速度。 【答案】(1)1.2h (2)1600W (3) 【详解】（1）由题可得无人机理论上正常工作的最长时间 （2）由能量守恒定律得 （3）当加速度时速度最大，即 由 解得 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$