第14期 焦耳定律 电路及其应用测评四-【数理报】2025-2026学年高中物理必修第三册同步学案（教科版）

素养·拓展 数理热 本版责任第辑：幸 担纸编桥质量反惯电话 0351527128 数理据 2025年10月13日·星期 高中物理 上接第3版) C.P>P D.P =P 管成，如图5所示某 2如图2所示是电热水器 二、填空题共8分】 担纸发行质量反情电话 第14期总第1158期 教科 ,水后离p表555口 0351-5271248 工作电路简化图，5是温控开 深，安装潜水泵时将 必修第三而 4,具有防雾，除露，化霜功能的汽车智能后 关，当水温升高到一产温度时 镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实 输水钢管竖直打人地芪 人文地理与城乡规划 山西师范大学主管山西师大教育科技传媒集团主办数理报社端辑出版 社长：徐文信 国内统 连续出版物号：CN140707F)邮发代号：21-287 它会自动切换，使热水器处丁 功地.网3所示品共面用风过 与龙下水源连通，水系出 保温状态：R。是热水器加热膏 图2 中涮试电湖的电压为00V,电热丝的阻值均为 水口离地表高度 为 学科：程学 1.弄清焦耳定律的内容和应用条件 难点透视： 门型：地现科学 电阻，R是与热符串联的电阻。该热水器加热 国，后视镜玻璃的质量为40g,玻璃的比热客 0.45m.求流由H水☐火 焦耳定律：电流通过导体产生的热量限电 时功率为1100W,保祖时功率为44W,不考虑 0.75x10/（kg·C》.、、比指斤用 平喷出时的速度为3m/,出水量为4k名s,已知 绝装目标。志香交 流的二次方成正比、限导体的电阻及通电时间 分析非纯电阻电路的要点 R。,的电阳受温度变化的影响，电原电压恒为 热功率依次增大.当开关旋至“3”挡时，该电路工 电动机额定电压为220V,水泵的抽水效率为 结具各人文地尼身城 成正比，公式为Q=「形，无论是纯电阻电路还 220V.下列说法正确的是 作1mn,可可中后御培时表只修升30配 75%,水的密度为1.0×10km3,求： 多规制管理的基表现 是非纯电阻电路：只要电流恒定就可以由焦 A.S断开时为热状态 (1)当开关旋至“1”挡时，开启 1每秒内水流增加的机械能： 定律计算电热 四用张中件 B,S接通时为加典状 选填“防雾“除”或“化霜”)功能，电路中 (2》由机的输人功客 2.弄清电热徽观解程 纯电阻电路是指电路中含有电动机，电螺 三、准确把握非纯电阻电路两端电压和电流 C.R=24 电流为 (3)电机线圆的电阻[弟(3)问保留两住 电流通过金属导体时，自由电子在加迷运 槽等装置.分析这类电路，牵涉到的物理量多，关的关系：因为在非纯电阻电路中国>Q,即> D.R=4R。 有数字] 和良好的专业能国 动过程中频繁与正离子相碰.使离子的热运动 茶复杂，我要从以下四方面重点把界 3.如图3所示，把两个相同的灯泡分别搜在 户，因此1<怎，欧好定律不再戒立 姓，立是子发观、中现风 加制.而电子速率减小，可以认为自由电子具 、准确把置公式是分析好非纯电阻电骆的 甲，乙电路中，甲电路两端的电压为8V,乙电路 城厘利和土地普里.从 某一速率定移动电能没有转化为电子的动 前提：计算电功用=,计算电热用Q= 例3，如图2所示，为定值 M0 两州的电正为16V,调节阻器R,和尾使阿灯 事城多建设丹区战经济 能，只专比为内 了，计算电功率用P，计算电热功率用P 电阻，M为电动机，内阻为R,且 都正常发光，比时变阻器消托的功率分别为P 发规的研完 学习指南 R。=R,与定值电阻井联，A为理 和,两电路中消耗的总功率分别为P,和P 后4 例1，有一内电阻为4.4口的电解精和一盏 想电流表，电源电压U保持恒 则下列关系中正确的是 (2)当开关旋至2”挡时，电路消耗的功 台型专人本 学习焦 标有“110V60W“的灯炮串联后接在电压为 定，当开关s断开时，电流表的读 (3)当开关旋至~3”挡时，电路的加热效率 培秀要求：本女 应弄清的三 220V的直漆电路两嘴，灯泡正常发光，则 致0.10A,当开关5闭合时，电流表的读数可 学生主委季习深拿提 能为 三、计算题（共14分）》 文地理与堪数过相专 3.弄清电热与电功的区别 A.电解情托的电功率为120 A.0.10A B.015A 5.干早季节，农民通过潜水泵抽取地下水 的本理论。表识 B.电解槽的发热功事为60W C.0.18A D.0.20A 1)纯电阻电路而古，电功等于电热 A.PP 而贡农田已知潜水泵由电动机，水系，输水钢 和本慧能 Qh，电流通过用电器 口.电解槽消耗的电功率为60W 解析：由电路结构可知，当开关5闭合时，流 方法扣建 主干学科：地 D,电路清耗的总功率为60W 过R的电流仍为Q10A,在电动机中1< 到学 发热为目的，常见用电器有电炉，电熨牛，电國 利用等效电源法巧求最大功率 解析：本圆属于非纯电阳电路，因为灯泡和电Q1A,因此总电流 定大于0I0A,小于 心课程：地理学 蜗，电格铁，白炽灯泡等 深情串联，故通过电解槽的电流和通过灯泡的电 020A,的Cǜ 货单与信负，孕视划到 (2)对非纯电阻电路（如合有动和电 流相1= A,因此电解精消耗的电功率为 答案：BC 管现学，床境学 解槽，给蓄电池充电苹)，由于电能除丁转化为 四川 P=1=60W,电解情的发热功率为P=R= 四、准确把握能量守恒在非纯电阻电路中的 生要实程性教学环 电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它 一，预备知识：电源最大输出功率的推导 时，等效电源对外电路R,的输出功率最大 应用：计算非纯电阻电路的机械功时，常用能量 节：专业合实习、人文 能，所以电功必然大于电热：甲>0，这时电功只 L,3W,电路消的总功率为电解槽消的功率和 h知刻1月示的用由X中由 地理尖习，区城地理 能用=计算，电热只能用Q=产计算， 守恒，用电功减去热功，即机械功￡=-Q 灯泡的功率之和，为120W,故C正确 原的电动势为E,内阻为，外电路 例4，某一用直流电动机提升重物的装置 合实习、计机专题 两式不能通用 答案：C 电阻R为可变电阻，求当R为何值 例2.如图3所示，电原电动 名3示，市物的行日制量50是世，电购的由杆 为了更清楚地看出各，念之问的区别与联 时电源有最大输出功率，输出功率 势E=2V,内阻r=1,电阻R 国编、城（杜）规 二，准确把显非纯电阻电路电功和电热的关 ∥110V,不计电源内阻及各处察擦，当电动机 为多少 =20.可变电阻的馆值范围为 系，列表如下： 划实务与图件计俗台 非纯电阻电路的特点是电路中消耗的电能 以r=0.0m/:的根定速度向上提升重物时，电 推异：电源的编出功率就是可变电阳消耗0~10·求可变电阻为多大 (参考答案见下期】 息动著 围■}绝大郎分转化为其它形式的能（以 路中的电流强度=5A,求电动机线圆的电 的功率设电的输出功率为P,则有： 时，上消耗的功率最大，最大 据3 第13期2版参考答案 论文 电动机为例，电能转化为机械能】，另一小部分不 为多少？ 生的热量 p= 素养专域及由动热 主要专业实验：人 帽耗电处转化海其他时 可避免地转化为内能(Q=P),也就是说电功 (R+ (R-+4 解析：采用等地电原法分析，把定值电阻等 1.C2.A3.B4.A 演机电能代传化% 地理实线，区地 人的《知内她机城 大于电热(W>Q),即心>F 效到电家的内部，即把电再和定值电阻看作电 素养专练9，闭合电路欧妈定神 例2.用图1所示的电路 1,D2.C3,B4.C5.D6.D 侧量小电动机的给出功率，若 素养专练10，电油电动势和内阻的测量 解析：电动机编出功率P=g，电动机的 由此式得，当外电路的电阻R等干电源的内 其平食请 合开关后，调节滑动变阻器，电 的电源，当R L.CD 2.C 修业年：四 输人功率P,=，电动机内部发热损耗的功率 阻r时其输出功率最大为P= 内阻为=◆ 3.②④635① 授予学位：理学 动机术转动时，电压表的读数为 某一电动机，当电压山，=10V时不 P=R,因各处条据不计，由能量守恒可得：P 尼，时电原对外电路R的输出功率最大P 伊，表的走数为/.：又 上人学理学学士 一执经别分折 4(1)申联2750(24,9030 动负找因此不转动.这时电流为，=2A当电 ■P·P,即=mg+产R,带人数据得召= 动变阻器，电动机转动后电压表的读数为， 例1.如图2所示的电路中， 第13期3版参考答案 蟹业方向：线在 压为山=36V时能语动负戟正常运转，这时电 电流表的读数为：，求此时电动机的出机械功 电原的电动势为E=5V,阻 A组 流为=1A求这时电动机的机械功率是多 答案：R=4 为r=0,外电路中R= 把数值代人各式得： 1.D2.B3.B4,C5.B6.B 7.A 解析：电动机术转动加时为纯电阻电路，电动 方法总结：电动机电路的分折方法 0,R为可变电阻，其阻值变 “元得y 8305124 源开发管理，品 解析：电动机不转时可视为纯电阻，由做妈 (1)分清是纯电阻电路还是纯电阻电路 业位用0400几，试求中用 9.(1)R1=3:(2)E=4.2V,=1 护、感地产开龙与经营 机的内阻为r=号：电动机转动后，电动机消耗电动机转动时是非纯电阻电路，电动机不转动树 R上沔耗功率最大的条作和最大功率 =-n=号n R 10.(1)1.5V:(2)60J 我型企套等部门从事规 定律得R= =50,这个电阻可认为是不变 是纯电阻电路。 解析：采用等效电都法分析，我把定值电 B组 的总功率为P=心，，发热功率为P严=：，根据 划管健工作，东可触域 的电动机正常转动加时，输人的电功率为P■ (2)分清要求的是电功还是电热{或热动 阻R,等效到电源的内部，即把定值电阻与电 1.BD 2.ABD 3.AD 能量守恒电动机输出机械功率”=P一P”= 单)，对照公式的话用条件，合理法择公式 看作电动势为E”=E,内阻为？=昆+r的等效 4×号 4.(1)2.02.0(2)小于小于 心山2=36W,内部消耗的热功率P、=R= 电原，R为外电路负载则当R■尼，+1■【0 5W,所以机械功率P=3引W (3)电动机的输人功率2功办率P、=心，电 5.(1)20V,201:(2)51:(3)3000 提醒：电机在启动时电沈较大，容易被号 动机的发热功率P。,电动机的输出功率P 坏：正常运转时纯流反而较小 答案：，2 P Po 2 素养·专练 数理极 数理极 素养·测评 3 11,纯电阻电路功率问题 本.如图1所示，三个阻值相同的电阻接在电 13.闭合电路能量分析 路中，已知B间允许消耗的最大功率为30W,则 《电路及其应用》 1,某用电器接入电路中，下列有关功率的说 每个电阻的颜定功率为 1.如图1所示，直线A为某电源 法正确的是 的V,1图线，曲线星为某小灯泡的， A,通电时间越长，电功幸越大 0-/图战的一留分，用该电范和小 同步核心素养测评（四 B.两端所加电压散大，额定功率越大 灯泡盥成闭合电路时，电源的内阻功 ◆数理报杜试题研究中心 G电压一定时.通过的电逾越大，实际功率越 事和电源的效率分别为 C,手机电池产生的售耳热为川 A.10w B.15WC.20w D.30 A2W25第 B.6W25% A组基础篇 D.手机电池法存的化学能为业-广H 6在如图3所示的伏安特性 D.工作时间相同，额定功率较大的用电器消 5.两根相同材料微成的导体.若它们的横裁 C.2W75 D.6W,75餐 选择题（未题共7小题，每小题5分，共35分） 线中，图线表示的导体电咀为 耗电能一定较多 面积之比为1：2，长度之比为2：1，则将它门串围 2.如图2所示，R,为定值 【.关丁电功电功率和红耳定橄，下列说法中R,图线2表示的体电阻为R, 2.一电阻丝的电阻为601，两端的电压为 起来通以相同的电流，在相同的时问内.它们产生 电阻，尼，为可燮电阻，E为电源 不正确的是 则下到说法中正确的是( 220V,则明该电阻丝在30·内产生的焦耳热为 的热量之比为 电动势，为电源内电阻，以下 A,电功率大，电流做功感快，电路中产生的 A.将R,与R联后接在电 A.2:1B.1:2C.4:1D.1t4 焦可热一定故多 源上.则功率之比PP=1:3 10.(9分)如图6所可的电 说法中正确的是 路中，电电压=10V,电鸡 6.某工程师设计了一个多 B.F■适用于任何电路，而F=户 B,将R,与R,并联后接在电源上，则功率之比 A.220JB.660JC,2200JD.6600J A当R:=R+r时，R炭得最大功电 内组不计，电阻R,R,R,的阻 P:P2=I:3 3,太阳能路灯利用太阳能转化的电能提供照 档的发热电路，通过开关S:S B.当R,=R,+t时，R,我得最大功率 气只适用丁纯电阻的电路 值均为5D.S为单刀双升 G,将R,与R,串联后接在电源上，则电流之比 明，可有效地减少二氧化的裤放.设太阳能电 的闭合断开来实现电路如 C.在非钝电阻电路中，1>R 关求： C当R,=r时，R,获得最大功率 4t=1:3 版对着电池一天充电9，充电的平均功率为 图2所示，B,■4R。.R■3R, 《1)开关S断开（既不接A,也不接B)时，电国 R,=2R.R=R,M,N加恒定电压，最小功率 D.当R=0时，电湖的输出功率最大 D,焦耳热Q=FR适用于任何电路 D.将R,与R并联后接在电源上，则电流之比 表的示数： 0W:盖电池的利用效率是0%，供始1ED路灯 2.我国某品牌的电动汽布使用磷酸铁银电1：=【：3 3,如图3所示汽车电动机 《2)开关S接A时，电压表的不示数： .陆着人工智能的发展，机器人用于生产生 的电压是24V,电流是0,5人太阳能电泡板一天 00W,则电路的最大功率为 池，其续航里程可达4W公里.已知某节德酸铁闺 启后车灯会变培，在打开车灯 (3)开关5援B时，整个电路在1=15内产 电池放电电压为25V,客量为300A·h,则该节电 「活中的场景越来越音遮如图4甲为某款配送机器 产生的电能可供路灯照明的时长为 A.1000W B.200W 生的热量 的情况下，电动机未启动时电流 池饬存的电能约为 》人。江内部申古西商化图如乙听示，正台 A.4h B.5 h C.6h D.7 h C.333W D.520W 表读数为2A,电动机启动时电 3 A.750kW6 B.75kw·h 时电源输出电压为35V,输出电流为4A,内阻不 C.75kW-h D.0.75k·h 可忽略，整机净重30kg,在某次配送服务时载重 流表读数为6A,若电原电动势为25V,内阻为 结论正确的 3.加表为5品用云打目目行车及用申天动机的 20kg,匀速行驶速度为1,2m:.行驶过程中受到 12.非纯电阻电路功率问题 0.5口，电流表内阻不计，灯丝电阻不随温度而 A,R两的电压为6V 技术参数，不计自身机械损托，岩该车在额定状态下 的阻力大小为总重力的0.2倍.不1计电动机的摩 1,设某电动机的线圈电阻为R,该电动机与 化.则电动机白动后车灯的电功率为 B,通过电动机的电流为6A 以最大行驶速度行驶，则下列选项正的是( 损耗，g取10m/2.则下列说法正确的是 电阻为R,的电热竹串联后组成吹风机将吹风机 A.35.3W B.40,3W 自重4S.领定电压数 C电烟R消耗的电功率为144 接到直流电源上，其两端电压为！，电流为1，消耗 G.42.5w D.44.3W D,电动机消耗的电功率为6W 社大分使生发色k/小圈宽椅台玻即W 的功*为P,则 4.如图4所示，电电动势E ) 5.在如图3所示的电路中， A,电动机消耗的电功率为400W A.P UI B.P■(R,+R) 24V,内阻■4D,R。■1D B.电动机的线图电阻为4.8 输人电压U恒为10V.灯泡1 C.P Ul D.P F(R+R) 两次调节滑动变阻器R,(最大租 C.电动车受到的牵引力为69.12N 标有“3V6”字样，若灯泡 A.正常工作时电环的总功率为140W 值为10)的滑动触头分别使R, D,电动车受的阻力为576N 2.如图1所示，电阻R和内 拾能正常发光，以下说法正确的母 4.如图1所示，电源电压保持不变，只合S B,匀速运行时的机功率为140W 和尾有最大功率，则两次R,的阻值分别为 C,这申机的丽电月为1250 阻地等于R的电动机M串联接 A.电动机两端电压为10V 时.电流表的示数为0.3A:若再闭合$2.电流表的 D,该机器人内部热功率为20W 到电路中，接通开关后。电动机 B.电动机的电阻为2.50 示数为0.5A.此时，若灯LL的电明分别为R, 二、填空题（共8分】 B组能力篇 正常工作设电阻R和电动机M A.5 B.30.00 R2灯LL的电功率分别为P,乃，则 C通过电动机的电流为2A 8如图5所示电路.当开 两端的电压分别为，和，在：时间内，电流通 C.5 0.3 n D.30.3 0 D.整个电路消耗的电功率是10W 关5,552均闭合时，标有 一、多选题（本题共3小题，每小避6分，共18分】 1.近年来，人工智能机器 过电阻R做功耶，产生热量O,电流流过电动机 5.(多选)如图5所示.A为"： 6.如图4所示是某大功 “12V6字样的灯泡 电源？的路端电压与电流的关 恰好正常发光，电流表的示数 人逐渐走入我们的生活.如图1 做功平：产生热量Q,则有 率的电吹风的电路图，它主 为0.8A,则通过定值电阻 所示，某科技小组在研究扫地 系图线，B为电源6的路猫电因 A.W:=Q: B.,平 要由电动机M和电热炉胃构 的电直为 A:当具闭台开关5时，已知尺、 机器人内部直在电动机的性能 与电流的关系图线，C为电阻R C.Q.=0: D.,巧 成当闭合开关S5:后，电 0,则整个电路消耗功事为 (电源 时，发现当电动机两端的电压 两的电压与电流的关系图线 B.R:K=3:2 内机不计)， 为U,、通过的电流为1，时，电动机没有转动：当电 3.一直流电动机的额定电压为220V,正常工 动机动风叶旋转，将空气从进风口吸人，经电热 这个电阻R分别接到，b两个电源上，则 .P:月=2：3 D.P:P:=3:2 三，计算题（本题共2小题，共17分） 动机两的电压为2，通过的电流为时，电动制 时电流为10A,线圆内阻为5，若该电动机正 丝加热，彩成热风后从出风口欢出已知电吹风的 5如图？甲所示，用先电宝为一手机电池充电， 9.(8分)台电风扇.线题电阻是，=D1,指！正常转动关干这台电动机的电阻和正常工作时 常工作10，则 新定电压为220V.吹冷风时的功率为190W,吹 A.接到电源上，电源的效事较低 其等效电路如取所示在充电开始的一段时间 上∥=20V的电压后，消的功率是P=6角W,求： 的翰出功率，下列说法正确的是 A.该电动机线圈上产生的热量为10」 热风时的功率为1400W.关于该电吹风，下列 内，电宝的输出电压输出电流/可认为是恒定不 B,R旋到电源上，电源的输出功率较小 ()电风扇正常工作时通过风扇电动机的电 的，发机电的为r,买同 流大小： 人电机的电阻为=号 B.该电动机线圆上产生的热量为5×0J 去正确的是 C,R接到a电源上，电源的输出功率较大，但 (2)电风扇工作封的输出功率P以及电动机 C该电动机对外做的功为0」 A.电热的电阻为55 电的效率较低 的效率 电动的电阻为一号 D.该电动机对外做的功为1.7×10】 B.当电吹风吹热风时，电热必每秒钟消托的 D.N接到：电原上，电原的热功率和电孤的效 4.如图2所示，当开关闭合 C正常工作时的输出功率为P。=4-马 电能为1210J 书都校高 D.正常工作时的输出功率为P。=心，山， 时，电压表V:,V,的示数分别为 C电欢风吹热风时.电动机每秒种消耗的 A.充电输出的电功率为h+「口 0V和4V,已知电动的线 电能为1400】 (数理报杜试题研究中心】 圆电阻为1.R是阻值为4的定值电阻，下列 D,电动机线的电无法计算 参考答案见下 B.手机电池产生的耳热为 (下转第4版}高中物理教科（必修第三册）第13~16期 发理极 答案详解 2025~2026学年高中物理教科（必修第三册）第13~16期(2025年10月) 第13期3版参考答案 A组 R丙端电正近=元层+=方则Q,=UG=方C, 1.D2.B3.B4.C5.B6.B7.A 当开关断开时，回路无电流，电阻不分压，则电容器两端电压等 提示： 于电源电动势U2=E,则Q2=U2C=EC,联立解得Q1:Q2= 1.电动势E的大小是由电源中非静电力的特性决定的，与 1:3,故A正确 非静电力W的大小无关，与所移动的电荷量q的大小无关，故A 8.30.5124 错误；当电源与外电路断开时，电路中的电流为0，但电动势不 9.(1)R2=32;(2)E=4.2V,r=112 变，仍为E,故B错误；电动势E是由电源中非静电力的特性决 解析：(1)当开关S接B点时，电流表示数12=0.3A,电源 定的，跟外电路无关，所以外电路变化时，E不变，故C错误；电 的输出功率为0.27W,根据P=R 动势E是表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物 解得R2=32 理量，故D正确 (2)当开关S接A点时，电流表示数11=0.2A,有 2.由闭合电路的欧姆定律可得，开关处于1时E=I1(R,+ E=I1(R1+r) r),开关处于2时E=12(R2+),联立解得E=12V,r=12, 当开关S接B点时，电流表示数12=0.3A,有 故ACD错误，B正确 E=I2(R2+r) 联立解得E=4.2V,r=112. 3电池的内阻为r=卡-贺口=20n.该电池板与-团值 1短 10.(1)1.5V;(2)60J 800 为20Ω的电阻连成闭合电路，电流为R卡，0420mA 解析：(1)滑动变阻器R2接入电路的阻值为0时，根据闭 合电路欧姆定律有 20mA,路端电压为U=R=20×20×103V=0.4V,故B 正确。 4=风 4.当电阻箱阻值增大时，总电阻增大，则干路电流变小，内 此时R,两端的电压U,=IR, 电压减小，则路端电压增大，故B错误：根据函数关系U= 解得：U1=1.5V R千，R=F二，R为非线性关系故A钻误：当电阻箱阻值 (2)滑动变阻器R,接入电路的电阻为1D时，根据闭合电 1+R 路欧姆定律有 E 趋于无穷大时，路端电压U趋于电动势E,故C正确，D错误. 2=r+R1+R 5.由E=U+1r,解得0=E-r,U-I图像中与U轴的交 解得：2=1A 点表示电源的电动势，电动势E,=E2,U-1图像斜率的绝对值 根据焦耳定律有Q=Rt 表示内阻r<2,U-1图像与I轴的交点表示短路电流1>2， 解得Q=60J 故AC错误，B正确；根据U=E-r可知，当两电源的工作电流 B组 变化量相同时，电源2的路端电压变化大，故D错误. 1.BD 2.ABD 3.AD 6.因为滑动变阻器的阻值减小，总电阻减小，所以I会增 提示： 大，灯L将变亮.根据U=E-r,U会减小，所以电压表示数将 1.由图像可知，R1为1D,R2为3D,故A错误；根据串联电 减小.故B正确 7.当开关闭合且电路稳定时时，电容器两端电压等于电阻 路特点可，其他E之比等于电即之北即哈一受=宁放 高中物理教科（必修第三册）第13~16期 正确：银彩并联分流的原则可妇片一受=子放C错误：根据 焦耳热与时间有关，故A错误；W=Ut适用于任何电路中电功 RR-3x10 的计算，统电阻电路满足欧姆定律，则用=广=只，散B正 并联电路特点和闭合电路的欧姆定律可得R=R,十元=3十行 确；在非纯电阻电路中UI=R+P其他得UI>R,故C正确； =子01=R，三65A=6A,所以外电路的路端电 任意电路均使用Q=Pt求焦耳热，故D正确.本题选择不正 4+0.25 确的，故选A 压U=E-r=(6-6×0.05)V=4.5V,故D正确. 2.电池储存电能E=U1t=2.5×300×10-3kW·h= 2.设恒流源电流为T,根据闭合电路欧姆定律及电路图可0.75kW·h,故D正确 得电压表和电流表示数的关系为U='R+('-)R2,整理可 3.电动机消耗的电功率为P=U1=48×10W=480W, 得U=-IR2+T(R1+R2),代人乙图数据(4A,0),(0,60V) 故A错误；电动机的热功率P热=P-P出=PR,解得电动机的 可得60=4R2,解得R2=152,由图乙可得U=-151+60,可 线圈电阻为R=0.82,故B错误；电动车受到的牵引力与阻力 知当I=3A时U=15V,所以B点的纵坐标为15V.且B点 大小相等，根据功率公式可知F=P盘=57.6N,故C错误，D 对应滑动变阻器R=0的情况，即此时I='=3A,将'和R 的值代人上述解析式解得R1=5,故D正确. 正确， 3.由电压表V,的示数随电流表示数A的变化图像可知R 4.只闭合S,时，电路里只有L接人，电流表示数为通过L 专号=)6迎=3，当1=0.5A时，此时外电路的阻间 的电流；再闭合S2,电流表示数为干路电流，因两灯泡并联，所 以L2电流不变，则通过L2的电流为12=1-1=0.2A,因并 达到最大，则风4一片=名X=150,期R的最大值为R 联电路电压相等，则两灯泡电阻之比为R:K,三(：(=2中 R外~R,=12Ω，故A正确，C错误；根据闭合电路欧姆定律可 3,故AB错误；两灯泡电功率之比为P1:P2=U山1：UL2=3:2, 得E=U1+I1r,E=U2+12r,解得E=8V,r=1D,故B错 故C错误，D正确。 误，D正确. 5.充电宝的输出电压为U、输出电流为I,所以充电宝输出 4.(1)2.02.0(2)小于小于 的电功率为P出=UI,故A错误；U是充电宝的输出电压，不是 5.(1)20V,202;(2)52;(3)3002 解析：(1)结合图乙中A、B两点的电压与电流值，根据闭 手机电池的内电压，所以不能用二计算手机电池产生的焦耳 合电路欧姆定律有U1=E-I1r,U2=E-1r 热，根据焦耳定律可知手机电池产生的焦耳热为Q=Pt,故 代入数据解得E=20V,r=20 BC错误；充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化 (2)当R3的滑片自左向右滑动，R3阻值变小，外电路总电 学能，一部分转化为手机电池产生的焦耳热，故根据能量守恒 阻变小，则干路电流变大，可知，图线上的A、B两点分别对应滑 定律可知手机电池储存的化学能为E化=U:-Pt,故D正确。 片位于最左端和最右端时所得到的路端电压与干路电流值。当 1 6由图可知大三了，k与R,串联后接在电源上时 滑片位于最右端时有R=0,此时R,被短路，外电路总电阻等 于民的阻值.则有及=兰=s0=5n 02 人，根搭P=次可得哈-是=了做A正确，C格误风与起 (3)滑片位于最左端时，外电路总电阻为 三三能世彩纲群·三阳丁诹单球瓣粗其 R= 4=16n=800 -0.2 子根影P:气可特哈瓷：子放D甜识 RiR3+R2 根据串并联电路规律有R:=R,+R 7.根据P=U1可知电源的输出功率为P=140W,由于电 解得滑动变阻器的最大阻值为R=300Ω. 源的内阻不可忽略，所以正常工作时电源的总功率大于电源的 第14期3版参考答案 输出功率，故A错误：行驶过程中受到的阻力大小为f=0.2× A组 (20+30)×g=100N,匀速行驶时牵引力和阻力相等，所以匀 1.A2.D3.D4.D5.D6.A7.C 速运行时的机械功率为P机=Fv=120W,故B错误；该电动机 提示： 的热功率为P热=P-P机=20W,机器人内部的热功率大于电 1.电功率是描述电流做功快慢的物理量，但电路中产生的动机的热功率，如还包括电源的热功率，故D错误；根据P热= 一2 高中物理教科（必修第三册）第13~16期 r可知r P丝=1.250，故C正确， 5.(1)258J:(2)344W;(3)352 解析：(1)以每秒出水量为研究对象，每秒机械能增加 8.0.31.2 1 9.(1)0.3A;(2)64.2W;97.3% △E=mgh+2m 解折：0)由P=1可得，电流1号- 6A=0.3A h=5.55m+0.45m=6m 代人数据解得△E=258J (2)线圈电阻发热功率P热=P,=1.8W (2)电动机的输出功率P。=”=△上=258W=258W 输出功率P出=P-P热=64.2W t 1 电动机的效率”=兽×100%=4，×100%=97.3% 66 电动机的输人功率为P人=5=5=344W一 10.(1)5V;(2)0;(3)200J (3)对电动机，有P人=P出+T,P人=UI 解析：(1)开关S断开时，R1R2串联，电压表测R1的电压， 代人数据联立解得r≈352. 第15期3-4版参考答案 则电压表的示数为U=R,+RU=5V 一、单选题 (2)电压表与R并联，开关S接A时，R1被短路，则电压表 1.C2.A3.B4.C5.A6.C7.A 示数为0. 提示： (3)开关S接B时，R3、R2并联后再与R串联，则电路的总 1.能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程， R2·R 电阻为R=R+R+R =7.52 各种转化形式均可为人类服务，故A错误；目前人类主要利用 电能的原因就是电能的转换效率明显高于其他能源，故B错 故整个电路在t=15s内产生的热量为 误；在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大， 0=只=gx151=201 功在当代，利在千秋，故C正确；核能发电会产生放射性核废 B组 料，如果处理不当会造成重大的核污染事故，故D错误， 1.AC 2.BC 3.AD 2.手机的锂电池电动势一般为3.7V,干电池电动势一般 提示： 为1.5V,手机的锂电池和干电池的电动势是不同的，故A错 1,电动机没有转动，可以视为纯电阻，电阻，=，故A正 误；电动势E的单位与电势、电势差的单位相同，都是伏特V, 确，B错误；由电动机正常工作时，输出功率P出=U2山2-r= 放B正确：电动势E可表示为形=号，可如在移动等盘正电街 的情况下，电源内非静电力做功越多，电动势越大，故C正确； U2l2- ,故C正确，D错误 电动势较大，表示电源内部将其它形式能转化为电能的本领越 2S接通时，热水器的功率为A=无，S晰开时热水器的 大，故D正确.本题选错误的，故选A 3.对电阻R,由欧姆定律可得U,=IR,对非纯电阻电动机 U 功率为B,=元十R可见接通时功率更大，故S接通时为加热 M,有U2>IR,可得U1<U2,故AD错误；依题意，电阻R与电 动机M串联，由焦耳定律可得Q1=PRt,Q2=Rt,即Q1= 状态，S断开时为保温状态，故A错误，故B正确；根据P= Ro Q,,故B正确：电流通过电阻R做功为W,=Ut,电流通过电 2 动机做功为2=U2,联立可得W1<W2,故C错误， =110W,B=元+R=4W,解得R=24R,故C正确，D 4.根据闭合电路欧姆定律可得U= 错误 E-1r可知，电源的U-I图线的纵截距表 3.设灯泡的额定电流为1。，额定电压为U。,则P甲=8×2L。 示电源电动势，图线斜率的绝对值表示 =1610,P乙=16×1。=161o,所以P甲=Pz,故A正确，B错误； 电源的内阻，则T。<T6,故AB错误；作出O 设灯泡的额定电流为I,额定电压为U。,则P=(8-U,)·21 该电阻的U-I图线，如图所示，由于定值电阻的U-I图线与电 =(16-2U)·1,P2=(16-2U)·1,所以P1=P2,故C错 源的U-I图线的交点横、纵坐标的乘积表示电源的输出功率， 误，D正确 4.防雾0.5A100W200W 由图可知，与A图线的交点的横、纵坐标均较大，则P。>P6,故 C正确，D错误， 一3 高中物理教科（必修第三册）第13~16期 5.在滑动变阻器R的滑片滑动的过程中电流表A1示数像横轴截距为电源电动势，即E=50V,电源内阻τ= 增大，根据“串反并同”规律可知R接入电路的电阻增大，即 0,200=100,故A正确：电源的1-U图像与电阻的1-U 3 滑动变阻器R。的滑片向上滑动，故A错误；根据“串反并同”规 图像的交点为该电阻接在该电源中的实际工作点，由图可知电 律可知，R的功率减小，故B正确；根据“串反并同”规律可知， 阻实际电压为30V,流过电阻的电流为2A,此时电阻的阻值 电压表的示数增大，电流表A2的示数减小，故C正确；根据闭 合电路欧姆定律可知E=U+12r,即U=E-r·12,由此可知 为R=90=150,此时电源的输出功率为P=30×2W。 1=r,故D正确.本题选错误的，故选A △l2 60,此时电源的效率为7=告-号×10%=60%，故D正 6.电路稳定后，根据闭合电路欧姆定律可知通过电阻R 确，BC错误 的电流为1=R十R,故A错误；电容器两端电压等于电阻风 两端电压，则有=R,=R十R,电容器所带电荷量为Q= 11.(1） C心，三CR故B错误：断开S的瞬间，电容器与电阻R,构 E (2)C 成回路进行放电，通过电阻R的电流为，=R,=R+,通 (3)1.481.20 过电阻R,的电荷量为R十飞，故C正确，D错误 解析：(1)根据电路图连接实物图，如图所示（见答案图） (2)电压表的读数都不变，电流表无读数，则可能是滑动 7.滑片向右滑动，则R,阻值变大，总电阻变大，总电流减 变阻器短路，若电流表断路或开关接触不良，则电压表无示数。 小，则内阻上电压减小，路端电压变大，即V,示数变大，故A正 故C正确。 确；电压表V,测量路端电压，则图线b对应电压表V1,图线a对 (3)根据闭合电路欧姆定律有U=E-r,根据图像斜率 应电压表V2,故B错误；由图线a可得定值电阻为R,=号= 与截距可知E=1.48V,=8100,解得，=1.20D. 0.4 号=20.放C错误：由图线6可得电源内阻为，= △I 12(1)+B+: E E 2-0.50=4D,故D错误， 10-4 (2)1.471.3(3)有 二、多选题 解析：(1)根据闭合电路欧姆定律E=I(R+R。+r) 8.BC 9.BC 10.AD 化简可得叶名兰 E 提示： (2)上述表达式结合图乙有 8.电动机是非纯电阻，根据能量守恒有P电=P热+P机，即 1=,+P,明显广，<山，得1<号，电动机输出的机械功 1=24-7v,+r=7A E=25-0 E 解得E≈1.47V,r≈1.32 率为Pu=U1-r,故A错误，C正确；经过时间t,电动机消耗 (3)当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻测=「真+ 的电能为W=U,电动机消耗的电功率为P=严=UL,故B t T传 正确；经过时间t,电动机产生的热量为Q=Pt,故D错误. 导致电源内阻测量值偏大，即电流传感器的电阻对本实验 9.开关接1时，电容器处于充电状态，则有U=E-r,开 干电池内阻的测量结果有影响。 关接2时，电容器处于放电状态，则有U=R,故开关接1时的 四、计算题 图线应为b,故A错误，B正确；结合上述，开关接1时，电容器处 13.4.0V,1.02 于充电状态，则有U=E-,结合图线b可知，电源电动势约 解析：当开关S闭合时，根据闭合电路欧姆定律有U1=E 为30电家胸阻，-网n-2.0n放c正角， -Ir U D错误 根据部分电路欧姆定律有L=尺 10.根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir,可知电源I-U图 当开关S断开时，根据闭合电路欧姆定律有U2=E-1r -4 高中物理教科（必修第三册）第13~16期 U, 根据部分电路欧姆定律有！=R+R 确；能量不能被创生，也不能被消灭，故B错误；虽然能量是守 恒的，总量不变，但是我们可以利用的能源是有限的，故一定要 解得E=4.0V,r=1.02. 节约能源防止能源危机，故CD错误， 14.(1)保温；(2)402；(3)2.211×10J 3.设电阻的厚度为d,其正方形的边长为a,根据电阻定律 解析：()由电功率P=U山=大可知，在电源电压U= 可得R=p品=片，由于材料相同，电阻率相同，且厚度相同。 220V一定时，电阻越大电功率越小，电阻越小电功率越大，当 可见电阻值的大小仅与材料和厚度有关，与尺寸大小无关，则 只闭合S,时，电阻R,、R,串联接入电路，电阻最大，为保温阶 有R1=B2,给R1、R2通以相同的电流，根据U=IR,P=R, 段，当闭合S2、S时，只有R1接入电路，电阻最小，为加热阶段. 可得U1=U2,P1=P2,根据Q=Rt,可知R、R2在相同时间 (2)当闭合S2、S时，只有R接入电路，电阻最小，为加热 内产生的焦耳热Q1=Q2,故B正确 阶段，由电功率P=U1=卡可知R的阻值 4根据欧好定律有1=长，可知1-U图像中，图像上的点 R-号-器n=0n 与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，可知两条图线相交 时，两导体的电阻相等，故A正确；图像中，导体A的图像为一 (3)磨豆用时0.5分钟，t1=0.5min=30s,加热用时3分 条过原点的倾斜直线，斜率一定，根据上述可知，导体A的电阻 钟，t2=3min=180s,本次泡制咖啡共消耗电能E=E,+E, 值不随电压变化而变化，故B正确；图像中，导体B的图像上某 =P1t1+P22=110×30J+1210×180J=2.211×105J. 点与原点连线的斜率随电压的增大而增大，结合上述，可知导 15.(1)42;(2)3.6V,22; 体B的电阻随电压的增大而减小，故C正确；根据上述可知，B (3)0.54W,83.3% 导体的伏安特性曲线上某点与坐标原点连线的斜率表示电阻 解析：(1)电流表读数在0.2A以下时，电动机M没有发生 的倒数，故D错误.本题选错误的，故选D. 转动，可知电动机的内阻 5.接a、b是微安表和电阻R并联，有电流表功能，故A错 w-0-8-8n=4n 误；接a、c是微安表和电阻R,并联再与R串联，有电压表功 (2)由图像②可知当U=3.4V,1=0.1A;当U=3.0V, 能，故B错误；接a、b时，根据并联电路分流特点可知R,越大分 流越小，电流表量程越小，故C错误；接a、c时，根据串联电路分 I=0.3A;由闭合电路的欧姆定律E=U+r 压特点可知R2越大分压越大，电压表量程越大，故D正确 可知E=3.4+0.1r,E=3.0+0.3r 解得：E=3.6V,r=22. 6机器人额定工作电流为1=号=登A=2A,放A错 (3)滑动变阻器R的滑片滑到最左端时，电动机两端电压 为U=3.0V,电流为1=0.3A,可知电动机输出功率 误：充满电后最长工作时间为1=号=罗h=10h,故B错误： P机=Ul-1rM=0.54W 电池充满电后总电荷量为g=20A·h=20×3600C=7.2× 电源效率)号=名=8=音=833% 10C,故C正确；以额定电流工作时每秒消耗能量为W=Pt= 48J,故D错误. 第16期参考答案 7.由电路图可知，开关S闭合时，R,被短路，只有R2接入 1.C2.A3.B4.D5.D6.C7.D 提示： 电路：而开关断开时，两电阻中联，根据P-只可知，开关接通 时为加热状态，开关断开时为保温状态，电饭锅在加热状态下 1.因为1=号是电流强度的定义式，电流与通过导体某一 的功率不等于保温状态下的功率，故AB错误；如果当R,:R2 横截面的电荷量与所用时间无关，故A错误；电流虽然有大小 =1:1时，由欧姆定律可知，保温时电流是加热时的一半，则由 也有方向，但是不满足矢量运算法则，电流是标量，故B错误； P=PR可知，R,在保温状态下的功率是加热状态下功率的四 电荷定向移动形成电流，所以电路要产生电流，必须存在自由 分之一，故C错误，D正确。 电荷，故C正确；电荷在电路中受到电场力外还因为和原子石 8.BD 9.AC 10.BC 的碰撞产生阻力，可以看成匀速运动，此阻力宏观体现为电阻， 提示： 故电荷不会一直加速下去，故D错误 8.根据欧姆定律，该元件电阻为R=,故A错误，B正 2.不同形式的能量之间可以相互转化，总量不变，故A正 5 高中物理教科（必修第三册）第13~16期 确；电源电动势为U1,该电源的内阻损耗的功率为P内=(U-(4)9.3×105m/s. _U,4×100%= U,)山2，故C错误；该电源的工作效率为刀=二 解析：(1)由电阻定律得，铜棒的电阻为 ×100%,故D正确 R=p5=3.5x1030 9.小风扇不转时电路为纯电阻电路，根据欧姆定律可得R (2)由欢姆定律得，通过铜棒的电流为 =号=50，放A正确：当电压为6Y时，风扇正誉工作，由公 1片 =2.0×103A. 式可得1=光2关A=04A,故B错误风扇热功率为P (3)由U=Ed得，铜棒内的电场强度大小为 6 =PR=0.8W,故C正确；风扇正常工作时机械功率为P机械= g=号=光s22×10vm U1-R=2.4W-(0.4)2×5W=1.6W,故D错误； (4)由I=neSv得，电子的定向移动速率为 E 10.根据闭合电路的欧姆定律1=R,十R,电压表的示数 =ne5≈9.3×105m/s 14.(1)252:(2)5.562. U1=IR,=1V,代入数据解得R=202,对应的污染指数为 解析：(1)因为1=0.16A,根据题意0.16A=0.02U 150,属于重度污染，故A错误；当污染指数为50时，对应电阻 解得U1=2V 为0n.代入上式期6=元年R人=05V.故B正确：污染 所以U2=E-U1=4V 指数越小，R越大，总电流越小，R。两端电压越小，故C正确；污 =250 则R,=了 染指数越大，则R越小，总电流越大，电路中消耗的总功率P= E越大，故D错误 (2)因为R1、R2消耗电功率相等，所以U1=U2=3V 根据1=U3=0.02×33A=0.54A 11.(1)电流零刻度线(2)×10 U (3)电阻零刻度线(4)220 解得R?= =5.562. 解析：(1)调节指针定位螺丝，使指针停在电流零刻度线。 15.(1)20W,功率减小 (2)待测电阻约为2002，根据2002=20×102，可知将 (2)7=99.5% 选择开关旋转到“Ω”挡的×10位置. 解析：(1)设A、B两极板间电压为U,根据动能定理有 (3)将红、黑表笔分别插人“+”“-”插孔，将两表笔短接， 调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻零刻度线。 -qui-mgd =m (4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读 解得U=200V 数如图所示，则该电阻的阻值为22×102=2202. 根据闭合电路的欧姆定律U+I(R,+r)=E 12.(1)a1.510(2)15 解得电流I=0.1A 解析：(1)小王同学以为纵坐标，根据闭合电路欧姆定 滑动变阻器消耗的电功率P=U=20W 律得R=E-I(r+R),小李同学以I(R+R。)为纵坐标，根据 此时滑动变阻器接人电路的电阻为R=号=2000 闭合电路欧姆定律得(R+R。)=E-r,可得小王同学绘制的 把电阻R等效为电源的内阻，则r'=R,+r=20002 图线的斜率的绝对值更大，所以小王同学绘制的是图线α.该 因当外电路电阻等于电源内阻时外电路消耗的功率最大， 图线的截距表示电动势，斜率绝对值表示r+R。,所以有E= 则此时滑动变阻器消耗的功率为最大，若把滑动变阻器滑动片 1.5V 1.5V,r+R,=100x10A=150,解得r=150-B=15 向上移动，滑动变阻器的阻值从20002增大，大于等效电源的 内阻，则滑动变阻器消耗的功率减小 2-5.02=102. (2)电阻箱消耗的电功率为P=FR=(R+R。+T E )2R= (2)电源的效率7=R+四 ×100%= IE [R-(R+)门+4(R+,由上式可得，当R=R+r= ER 0.12×1980+200×0.1×1009%=99.5%. 400 15Ω时，电阻箱消耗的电功率最大 13.(1)3.5×1052;(2)2.0×10A;(3)0.22×103V/m; 一6