8.焦耳定律 电路中的能量转化（分层作业）物理教科版2019必修第三册

2.8焦耳定律 电路中的能量转化 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、焦耳定律 1 二、电动机工作能量转化 4 9 14 一、焦耳定律 一、单选题 1．下列说法正确的是（　　） A．由知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流共同决定的 B．在电源电动势的定义式中，W指的静电力做功 C．从可知，对于阻值一定的导体，它两端的电压越大，通过它的电流也越大 D．焦耳热计算式，只能在纯电阻电路中使用 【答案】C 【详解】A．导体电阻是导体本身的属性，其大小与它两端的电压及过它的电流无关，故A错误； B．在电源电动势的定义式中，W指的非静电力做功，故B错误； C．从关系式可知，对于阻值一定的导体，它两端的电压越大，通过它的电流也越大，故C正确； D．焦耳热计算式，对所有电路均适用，故D错误。 故选C。 2．在电源电压不变的前提下，增加电炉的电热丝在相同时间内的发热量，可采取的措施是（　　） A．增大电热丝的电阻 B．减小电热丝的电阻 C．在电热丝上并联电阻 D．在电热丝上串联电阻 【答案】B 【详解】A．根据 可知，电源电压不变的前提下，增大电热丝的电阻时电炉的电热丝在相同时间内的发热量减小，故A错误； B．根据上述可知，减小电热丝的电阻，电炉的电热丝在相同时间内的发热量增加，故B正确； C．在电热丝上并联电阻，电热丝两端电压不变，根据上述可知，电炉的电热丝在相同时间内的发热量不变，故C错误； D．在电热丝上串联电阻，电源电压不变的前提下，电热丝两端电压减小，可知电炉的电热丝在相同时间内的发热量减小，故D错误。 故选B。 3．杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯。已知高压钠灯功率为，LED灯功率为，若更换4000盏，则一个月可节约电能约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】高压钠灯和LED灯的功率差为，则一个月可节省电能为 故选B。 4．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。 5．通过电阻丝的电流是I=100mA，电阻丝的电阻是R=100Ω，通电时间是t=10s，则（　　） A．电阻丝两端电压是100V B．通过其某一横截面的电子数是1.6×1018个 C．电流做的功是100J D．产生的热量是10J 【答案】D 【详解】A．电阻丝两端电压是 U=IR =10 V A错误； B．通电时间为10s时，通过某一截面的电荷量为 q=It=1 C 一个电子的电荷量e=1.6×10-19 C，则通电时间为10s时，通过其某一横截面的电子数是 （个） B错误； CD．因为电阻丝是纯电阻，所以电流做的功全部转化为内能，则有 W=I2Rt=10J C错误，D正确。 故选D。 6．下表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部电路可简化为如图所示电路，和均为电热丝。则下列说法中不正确的是（　　） 某电热水器的简介 简化电路 额定电压 220V 额定电流 高温挡 中温挡 5A 低温挡 2A 电源频率 50Hz A．低温挡正常工作时的额定功率是440W B．中温挡正常工作1分钟产生的热量是 C．高温挡正常工作时的额定电流约为8.3A D．电热丝的电阻是 【答案】D 【详解】A．低温挡正常工作时的额定功率 故A正确； B．中温挡正常工作1分钟产生的热量 故B正确； CD．当S1断开，S2接b时，R1、R2串联，电阻最大，为低温挡 当S1闭合，S2悬空时，电路中电阻只有R1，为中温挡 所以 当S1闭合，S2接a时，R1、R2并联，为高温挡，此时电阻 故C正确，D错误； 故选D。 二、电动机工作能量转化 一、单选题 1．关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中不正确的是（　　） 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，而只适用于纯电阻的电路 C．在非纯电阻电路中， D．焦耳热适用于任何电路 【答案】A 【详解】A．电功率时描述电流做功快慢的物理量，但电路中产生的焦耳热与时间有关，A错误； B．W=UIt适用于任何电路中电功的计算，纯电阻电路满足欧姆定律，则 B正确； C．在非纯电阻电路中 得 C正确； D．任意电路均使用求焦耳热，D正确。 本题选择不正确的，故选A。 2．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。 3．如图是某款扫地机器人的照片，下表是它的一些重要参数。 额定电压/频率 100-240V/50-60Hz 额定功率 40W 电池输入电压 20V 电池容量 3000mAh 充电时间 约4h 工作时间 100-120min 根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A．工作时电池把电能转化为化学能 B．电池充电时的充电电流约为0.75A C．电池充满电时储存的能量大约为2.16×108J D．在100-120min工作时间内，机器人一直以40W的额定功率工作 【答案】B 【详解】A．扫地机器人对电池的重量没有特别高的要求，所以基本使用镍氢电池，工作时，电池把化学能转化为电能，故A错误； B．电池充电时， 故B正确； C．电池充满电具有的能量为 故C错误； D．若一直以40W工作，则工作时间为 而且机器人也并不是一直处于扫地工作状态，故D错误。 故选B。 4．下列关于电功、电功率和焦耳热的说法中正确的是（　　） A．电功率越大，电流做功越快，单位时间内电路中产生的焦耳热就越多 B．在电路中能用W＝UIt求某用电器的电功，就能用W＝I2Rt或W＝t求该用电器的电功 C．在纯电阻的电路中，电流的电功率等于热功率 D．焦耳热Q＝I2Rt只适用于纯电阻电路 【答案】C 【详解】A．电功率越大，表示电流做功越快，对于纯电阻电路，单位时间内电路产生的焦耳热就越多，但是对于非纯电阻电路，除产生焦耳热外，电功还转化为其它形式的能，单位时间内电路产生的焦耳热就不一定多，故A错误； B．W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而W＝I2Rt或W＝t只适合纯电阻电路，对于非纯电阻电路不适合，故B错误； C．在纯电阻的电路中，电流的电功率等于热功率，故C正确； D．Q＝I2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路产生的焦耳热，故D错误。 故选C。 二、多选题 5．如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W，关于该电吹风，下列说法正确的是（　　） A．电热丝的电阻为55Ω B．若、闭合，则电吹风吹冷风 C．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120J D．电动机工作时输出的机械功率为120W 【答案】AC 【详解】A．电动机和电热丝并联，当吹热风时，电热丝消耗的功率 由可知 故A正确； B．若、闭合，电热丝接入电路，则此时电热丝发热，电吹风吹热风，故B错误； C．当吹热风时，电动机消耗的电功率仍为120W，故每秒钟消耗的电能为120J，故C正确； D．电动机工作时的输入功率为吹冷风时的功率，即为120W，由于电动机内部线圈有电阻，会产生一定的热功率，可知电动机工作时输出的机械功率小于120W，故D错误。 故选AC。 三、解答题 6．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 7．有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。 （1）求电动机正常工作时的输出功率； （2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大？ 【答案】（1）1.5W；（2）8W 【详解】（1）电动机不转时，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能完全转化为热能，此时电动机可看成纯电阻，则 当加电压为2V、电流为1A时，电动机正常工作，有机械能输出，此时电动机为非纯电阻电路，消耗的电能等于转化的机械能和热能之和。转化的热功率为 总功率为 P总＝U2I2＝2W 则输出功率为 P出＝P总－P热＝1.5W （2）若在电动机正常工作时被卡住，电动机无机械能输出，看作纯电阻电路，此时的电热功率为 一、单选题 1．（22-23高二上·北京海淀·期中）关于电功W和电热Q的说法正确的是（　　） A．在任何电路中都有、且 B．在任何电路中都有、，但W不一定等于Q C．、均只有在纯电阻电路中才成立 D．不能计算电路生成的热量，可以计算电路生成的热量 【答案】B 【详解】A．在任何电路中，电功公式和电热公式均成立，但仅在纯电阻电路中成立。非纯电阻电路中，故A错误； B．在任何电路中，和均成立，但是否等于取决于电路是否为纯电阻电路。此说法正确，故B正确； C．和的适用性不依赖于电路是否为纯电阻，只有在纯电阻电路两者才相等，故C错误； D．在纯电阻电路中，可计算热量；而能计算任何电路生成的热量，故D错误。 故选B。 2．（24-25高二上·山东菏泽·期中）两个电路元件a和b，它们的伏安特性曲线如图所示。根据图像可知（　　） A．元件a的电阻恒为0.2Ω B．元件b的电阻随电压的增大而增大 C．若将a、b并联在电动势为2V，内阻不计的电源两端，则干路电流为0.7A D．若将a、b串联在电动势为3.5V，内阻不计的电源两端，则b的功率为0.45W 【答案】C 【详解】A．由题图可知，元件a的电阻恒为，故A错误； B．根据欧姆定律可知，图像上点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，由题图可知，元件b的电阻随电压的增大而减小，故B错误； C．若将a、b并联在电动势为2V，内阻不计的电源两端，由题图可知，此时通过a、b的电流分别为， 则干路电流为，故C正确； D．若将a、b串联在电动势为3.5V，内阻不计的电源两端，由于通过a、b的电流相等，且 结合图乙可知，，， 则b的功率为，故D错误。 故选C。 3．（24-25高一下·贵州贵阳·期末）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。 二、解答题 4．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示为某兴趣小组设计的电路图，已经电源电动势，内阻，电动机内阻，另一电阻，理想电流表示数，取。 (1)求电动机两端电压； (2)求输入电动机的电功率； (3)如电动机下悬挂的重物，求重物匀速上升时速度的大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）因电阻和电动机两端的电压相同，由 解得 （2）由闭合电路欧姆定律 解得 通过电动机电流 电动机功率 （3）电动机的输出功率 解得 由功率计算式 解得 5．（24-25高一下·江苏南通·期末）如图是汽车蓄电池供电简化电路，司机开车灯时，开关S1始终闭合。当汽车启动时，开关S2闭合，电动机工作，车灯会变暗，汽车启动瞬间电流表示数为50A；当汽车启动之后，开关S2断开，电动机停止工作，车灯恢复正常亮度，此时电流表示数为10A。已知电源电动势，内阻，电流表内阻不计。求： (1)电动机未启动时车灯的功率P； (2)电动机启动瞬间，车灯的功率减少量ΔP（忽略电动机启动瞬间车灯的电阻变化）。 【答案】(1)120W (2)36.67W 【详解】（1）电动机未启动时，根据闭合电路欧姆定律 解得 车灯的功率 （2）车灯电阻为 解得 电动机启动的瞬间车灯两端电压为 车灯的功率为 灯的功率减少量为 6．（24-25高一下·湖北荆州·期末）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 7．（24-25高一下·北京海淀·期末）如图所示电路，电源电动势为，内阻为，电阻，。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压，线圈电阻，求： (1)流过电源的电流； (2)电动机消耗的电功率； (3)电动机正常工作时输出的机械功率。 【答案】(1)1A (2)7.2W (3)7.02W 【详解】（1）电动机恰好正常工作，则有 由闭合电路欧姆定律 可得流过电源的电流 （2）由欧姆定律可知流过电阻的电流 流过电动机电流 则电动机消耗的电功率 （3）电动机内电阻发热功率 则电动机正常工作时输出的机械功率 一、单选题 1．（2022·浙江·高考真题）某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（　　） A．每秒水泵对水做功为75J B．每秒水泵对水做功为225J C．水泵输入功率为440W D．电动机线圈的电阻为10 【答案】D 【详解】AB．每秒喷出水的质量为,抽水增加了水的重力势能和动能，则每秒水泵对水做功为 故AB错误； C．水泵的输出能量转化为水的机械能，则 而水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，则 故C错误； D．电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，则电动机的机械功率为 而电动机的电功率为 由能量守恒可知 联立解得 故D正确； 故选D。 2．（2019·浙江·高考真题）电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2．则（  ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．电动机与小电珠串联接入电路 I1=I2 故A错误； BCD．因 U2>I2R2 U1=I1R1 则 故BC错误，D正确。 故选D。 3．（2025·海南·三模）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。 4．（2025·浙江绍兴·三模）如图所示，某商场采用的电源驱动电机带动阶梯式电梯以的恒定速度运行，质量为的顾客静立在电梯上随电梯向上运动，若电梯的倾角为，运送顾客向上运动所需的功完全来自电机。下列说法正确的是（　　） A．顾客向上运动的过程中机械能守恒 B．顾客重力的平均功率为 C．顾客受到电梯给予的静摩擦力 D．电梯站顾客时通过电机的电流比未站顾客时至少要增加0.5A 【答案】D 【详解】A．顾客向上运动的过程中动能不变，重力势能增加，则机械能增加，选项A错误； B．顾客重力的平均功率为 C．顾客匀速上升时不受电梯给予的静摩擦力，选项C错误； D．由能量关系电梯站顾客时 解得 即电梯站顾客时通过电机的电流比未站顾客时至少要增加0.5A，选项D正确。 故选D。 二、解答题 5．（2024·江苏·高考真题）某重力储能系统的简化模型如图所示，长度为、倾角为的斜坡上，有一质量为的重物通过绳索与电动机连接。在电动机的牵引下，重物从斜坡底端点由静止开始运动，到达点时速度达到最大值，然后重物被匀速拉到点，此时关闭电动机，重物恰好能滑至顶端点，系统储存机械能。已知绳索与斜坡平行，重物与斜坡间的动摩擦因数为，重力加速度为，不计空气阻力和滑轮摩擦。 （1）求的长度； （2）求重物从到过程中，电动机的输出功率； （3）若不计电动机的损耗，求在整个上升过程中，系统存储的机械能E1和电动机消耗的电能 E2的比值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）重物在CD段运动过程中，由牛顿第二定律得 由运动学公式 联立解得 （2）重物在BC段匀速运动，得电动机的牵引力为 由得 （3）全过程重物增加的机械能为 整个过程由能量守恒得电动机消耗的总电能转化为重物增加的机械能和摩擦产生的内能，故可知 故可得 6．（2022·山东·高考真题）某粮库使用额定电压，内阻的电动机运粮。如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度沿斜坡匀速上行，此时电流。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度恰好为零。卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量，车上粮食质量，配重质量，取重力加速度，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为k，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求： （1）比例系数k值； （2）上行路程L值。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）设电动机的牵引绳张力为，电动机连接小车的缆绳匀速上行，由能量守恒定律有 解得 小车和配重一起匀速，设绳的张力为，对配重有 设斜面倾角为，对小车匀速有 而卸粮后给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行，有 联立各式解得 ， （2）关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动，设加速度为，对系统由牛顿第二定律有 可得 由运动学公式可知 解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.8焦耳定律 电路中的能量转化 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、焦耳定律 1 二、电动机工作能量转化 4 9 14 一、焦耳定律 一、单选题 1．下列说法正确的是（　　） A．由知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流共同决定的 B．在电源电动势的定义式中，W指的静电力做功 C．从可知，对于阻值一定的导体，它两端的电压越大，通过它的电流也越大 D．焦耳热计算式，只能在纯电阻电路中使用 2．在电源电压不变的前提下，增加电炉的电热丝在相同时间内的发热量，可采取的措施是（　　） A．增大电热丝的电阻 B．减小电热丝的电阻 C．在电热丝上并联电阻 D．在电热丝上串联电阻 3．杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯。已知高压钠灯功率为，LED灯功率为，若更换4000盏，则一个月可节约电能约为（　　） A． B． C． D． 4．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 5．通过电阻丝的电流是I=100mA，电阻丝的电阻是R=100Ω，通电时间是t=10s，则（　　） A．电阻丝两端电压是100V B．通过其某一横截面的电子数是1.6×1018个 C．电流做的功是100J D．产生的热量是10J 6．下表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部电路可简化为如图所示电路，和均为电热丝。则下列说法中不正确的是（　　） 某电热水器的简介 简化电路 额定电压 220V 额定电流 高温挡 中温挡 5A 低温挡 2A 电源频率 50Hz A．低温挡正常工作时的额定功率是440W B．中温挡正常工作1分钟产生的热量是 C．高温挡正常工作时的额定电流约为8.3A D．电热丝的电阻是 二、电动机工作能量转化 一、单选题 1．关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中不正确的是（　　） 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，而只适用于纯电阻的电路 C．在非纯电阻电路中， D．焦耳热适用于任何电路 2．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 3．如图是某款扫地机器人的照片，下表是它的一些重要参数。 额定电压/频率 100-240V/50-60Hz 额定功率 40W 电池输入电压 20V 电池容量 3000mAh 充电时间 约4h 工作时间 100-120min 根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A．工作时电池把电能转化为化学能 B．电池充电时的充电电流约为0.75A C．电池充满电时储存的能量大约为2.16×108J D．在100-120min工作时间内，机器人一直以40W的额定功率工作 4．下列关于电功、电功率和焦耳热的说法中正确的是（　　） A．电功率越大，电流做功越快，单位时间内电路中产生的焦耳热就越多 B．在电路中能用W＝UIt求某用电器的电功，就能用W＝I2Rt或W＝t求该用电器的电功 C．在纯电阻的电路中，电流的电功率等于热功率 D．焦耳热Q＝I2Rt只适用于纯电阻电路 二、多选题 5．如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W，关于该电吹风，下列说法正确的是（　　） A．电热丝的电阻为55Ω B．若、闭合，则电吹风吹冷风 C．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120J D．电动机工作时输出的机械功率为120W 三、解答题 6．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。 7．有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。 （1）求电动机正常工作时的输出功率； （2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大？ 一、单选题 1．（22-23高二上·北京海淀·期中）关于电功W和电热Q的说法正确的是（　　） A．在任何电路中都有、且 B．在任何电路中都有、，但W不一定等于Q C．、均只有在纯电阻电路中才成立 D．不能计算电路生成的热量，可以计算电路生成的热量 2．（24-25高二上·山东菏泽·期中）两个电路元件a和b，它们的伏安特性曲线如图所示。根据图像可知（　　） A．元件a的电阻恒为0.2Ω B．元件b的电阻随电压的增大而增大 C．若将a、b并联在电动势为2V，内阻不计的电源两端，则干路电流为0.7A D．若将a、b串联在电动势为3.5V，内阻不计的电源两端，则b的功率为0.45W 3．（24-25高一下·贵州贵阳·期末）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． 二、解答题 4．（24-25高二下·浙江·期中）如图所示为某兴趣小组设计的电路图，已经电源电动势，内阻，电动机内阻，另一电阻，理想电流表示数，取。 (1)求电动机两端电压； (2)求输入电动机的电功率； (3)如电动机下悬挂的重物，求重物匀速上升时速度的大小。 5．（24-25高一下·江苏南通·期末）如图是汽车蓄电池供电简化电路，司机开车灯时，开关S1始终闭合。当汽车启动时，开关S2闭合，电动机工作，车灯会变暗，汽车启动瞬间电流表示数为50A；当汽车启动之后，开关S2断开，电动机停止工作，车灯恢复正常亮度，此时电流表示数为10A。已知电源电动势，内阻，电流表内阻不计。求： (1)电动机未启动时车灯的功率P； (2)电动机启动瞬间，车灯的功率减少量ΔP（忽略电动机启动瞬间车灯的电阻变化）。 6．（24-25高一下·湖北荆州·期末）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。 7．（24-25高一下·北京海淀·期末）如图所示电路，电源电动势为，内阻为，电阻，。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压，线圈电阻，求： (1)流过电源的电流； (2)电动机消耗的电功率； (3)电动机正常工作时输出的机械功率。 一、单选题 1．（2022·浙江·高考真题）某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（　　） A．每秒水泵对水做功为75J B．每秒水泵对水做功为225J C．水泵输入功率为440W D．电动机线圈的电阻为10 2．（2019·浙江·高考真题）电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2．则（  ） A． B． C． D． 3．（2025·海南·三模）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 4．（2025·浙江绍兴·三模）如图所示，某商场采用的电源驱动电机带动阶梯式电梯以的恒定速度运行，质量为的顾客静立在电梯上随电梯向上运动，若电梯的倾角为，运送顾客向上运动所需的功完全来自电机。下列说法正确的是（　　） A．顾客向上运动的过程中机械能守恒 B．顾客重力的平均功率为 C．顾客受到电梯给予的静摩擦力 D．电梯站顾客时通过电机的电流比未站顾客时至少要增加0.5A 二、解答题 5．（2024·江苏·高考真题）某重力储能系统的简化模型如图所示，长度为、倾角为的斜坡上，有一质量为的重物通过绳索与电动机连接。在电动机的牵引下，重物从斜坡底端点由静止开始运动，到达点时速度达到最大值，然后重物被匀速拉到点，此时关闭电动机，重物恰好能滑至顶端点，系统储存机械能。已知绳索与斜坡平行，重物与斜坡间的动摩擦因数为，重力加速度为，不计空气阻力和滑轮摩擦。 （1）求的长度； （2）求重物从到过程中，电动机的输出功率； （3）若不计电动机的损耗，求在整个上升过程中，系统存储的机械能E1和电动机消耗的电能 E2的比值。 6．（2022·山东·高考真题）某粮库使用额定电压，内阻的电动机运粮。如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度沿斜坡匀速上行，此时电流。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度恰好为零。卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量，车上粮食质量，配重质量，取重力加速度，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为k，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求： （1）比例系数k值； （2）上行路程L值。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $