第12章 1.电路中的能量转化（教用word）-【优学精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

本讲义聚焦电路中的能量转化核心知识点，系统梳理电功和电功率的概念及计算，深入解析焦耳定律的内容与应用，通过对比纯电阻与非纯电阻电路中能量转化特点，构建从基础概念到实际应用的学习支架。 资料以生活情境（如节能灯、电风扇）导入引发探究，结合易错辨析、例题变式训练，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力。通过电动机工作与卡住状态的对比分析，强化科学探究中的问题提出与证据论证，课中辅助教师突破重难点，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

1.电路中的能量转化 学习目标 1.理解电功和电功率的概念，知道电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程。 2.理解焦耳定律的内容、表达式的意义，能用焦耳定律解释生产生活中的相关问题。 3.能从能量的转化和守恒的角度理解纯电阻电路与非纯电阻电路中能量转化的特点，理解电功与电热、电功率与热功率的区别与联系。 知识点一　电功和电功率 情境：如图所示为某品牌的两种规格的节能灯。 问题：（1）节能灯通电时会发光，能量如何转化？是通过什么实现的？ 提示：电能转化为光能，电流做功。 （2）“3 W”与“7 W”的灯泡均正常发光时的亮度哪个更亮？为什么？ 提示：“7 W”的灯泡的亮度更亮，功率较大。 1.电功 （1）电流做功的实质：导体中的恒定电场对自由电荷的　静电力　在做功，自由电荷在静电力的作用下做定向移动，结果电荷的　电势能　减少，其他形式的能增加。电能转化是通过电流　做功　来实现的。 （2）公式：W＝　UIt　。 意义：电流在一段电路中所做的功，等于这段电路两端的　电压U　、电路中的　电流I　、通电时间t三者的乘积。 （3）单位：国际单位制中电功的单位是　焦耳　，符号是　J　。 常用的单位：千瓦时（kW·h），也称“度”，1 kW·h＝　3.6×106　 J。 2.电功率 （1）定义：电流在一段电路中所做的功与　通电时间　之比叫作电功率。 （2）公式：P＝＝　UI　。 （3）单位：瓦特，符号为　W　。 （4）意义：表示电流做功的　快慢　。 【易错辨析】 （1）电压、电流越大，电流做功就越多。（　×　） （2）电功率越大，电流做功越多。（　×　） （3）电功与电能的单位是相同的，因此电功就是电能。（　×　） 1.电功的理解 （1）电功的大小量度了电能的减少量，标志着电能转化为其他形式的能的多少。 （2）公式W＝UIt＝qU对任何电路都适用。 2.电功率的理解 （1）公式P＝UI对任何电路都适用。 （2）额定功率与实际功率。 ①额定功率：用电器在额定电压下工作的功率，P额＝U额I额。 ②实际功率：用电器在实际电压下工作的功率，它一般不能大于额定功率。 3.串、并联电路中的功率关系 项目 串联电路 并联电路 功率 关系 由于电流I相同，根据P＝I2R可知，各电阻的电功率与其电阻成正比 由于各支路电压相同，根据P＝可知，各支路的电功率与其电阻成反比 总功率 总功率P总＝UI＝（U1＋U2＋…＋Un）I＝P1＋P2＋…＋Pn 总功率P总＝UI＝U（I1＋I2＋…＋In）＝P1＋P2＋…＋Pn 【例1】　（简单串、并联电路中的功率分析）〔多选〕图中R1＝2 Ω，R2＝4 Ω，R3＝4 Ω，通电后（　　） A.经R1和R3的电流之比I1∶I3＝2∶1 B.R1两端的电压和R3两端的电压之比U1∶U3＝1∶1 C.三个电阻消耗的电功率之比P1∶P2∶P3＝2∶1∶1 D.三个电阻消耗的电功率之比P1∶P2∶P3＝3∶2∶4 答案：ABC 解析：题图所示的电路为R2和R3并联后再与R1串联，故I1＝I2＋I3，又＝＝，则有＝，故A正确；R2和R3并联，总电阻为R并＝＝2 Ω，则有＝＝，故B正确；电功率之比为P1∶P2∶P3＝∶∶＝2∶1∶1，故C正确，D错误。 方法技巧 （1）无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率都等于各电阻消耗的功率之和。 （2）比较串联电阻的功率关系时选用公式P＝I2R；比较并联电阻的功率关系时选用公式P＝。 知识点二　焦耳定律 　情境：如图所示为常见的家用电器。 问题：（1）上述家用电器工作时的能量转化有什么共性特点？ 提示：都是把电能转化为内能。 （2）根据生活经验猜想一下它们工作时发热的多少与哪些因素有关？ 提示：与电流、电阻和通电时间有关。 1.焦耳定律 （1）内容：电流通过导体产生的热量跟　电流的二次方　成正比，跟导体的　电阻　及通电时间成正比。 （2）表达式 Q＝　I2Rt　。 2.热功率 （1）定义：电流通过导体　发热　的功率。 （2）表达式：P热＝　I2R　。 【易错辨析】 　（1）导体的电阻越大，通电时产生的电热越多。（　×　） （2）电饭锅、电熨斗工作时将电能全部转化为内能。（　√　） （3）电风扇和洗衣机工作时将电能全部转化为内能。（　×　） 1.纯电阻电路 工作时电能全部转化为内能的电路，电路中只含有电阻元件。 2.纯电阻电路的特点 （1）电功与电热相等：Q＝W＝UIt＝I2Rt。 （2）电功率与热功率相等：P热＝＝＝I2R。 【例2】　两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（　　） A.QA∶QB＝1∶1 B.QA∶QB＝2∶1 C.QA∶QB＝1∶2 D.QA∶QB＝4∶1 答案：B 解析：电阻丝A、B直径之比为1∶2，则横截面积之比为1∶4，又长度之比为L∶2L＝1∶2，根据电阻定律R＝ρ知电阻之比为2∶1，电流相等，根据Q＝I2Rt可知热量之比为QA∶QB＝2∶1，故选B。 为使电热器在单位时间内产生的热量减少一半，下列措施可行的是（　　） A.R不变，使通过电热丝的I减小一半 B.U不变，使电热丝的R增大一倍 C.R不变，使电热丝两端的U减小一半 D.U不变，使电热丝的R增大为原来的倍 解析：B　电热器是纯电阻用电器，电功率可表示为P＝UI＝＝I2R，故R一定时，电压U减半或电流I减半，P将变为原来的，A、C错误；当U不变，使电热丝的电阻R增大一倍时，P将变为原来的，B正确；当U不变，使电热丝的电阻R增大到原来的倍时，P将变为原来的，D错误。 知识点三　电路中的能量转化 情境：如图所示为我们家庭常用的电风扇。电风扇中重要部件是电动机，工作时带动扇叶转动产生“风”，工作时间长了我们用手摸扇头部位会感到比较热。 问题：（1）由以上情况说明电动机工作时电能转化什么形式的能？ 提示：电动机工作时电能转化为机械能和内能。 （2）电动机工作时能量关系是怎样的？ 提示：电动机工作时消耗的电能等于转化的机械能与内能之和。 1.电动机工作时的能量转化关系 电动机从电源获得能量，一部分转化为　机械能　，还有一部分转化为　内能　。 2.功率关系：P电＝　P机　＋　P损　 （1）P电＝　UI　。 （2）不考虑摩擦阻力和空气阻力引起的能量损失时：P损＝P热＝　I2R　，（R为线圈的电阻）。 3.电池充电时的能量转化关系：电池从电源获得的能量一部分转化为电池的　化学　能，还有一部分转化为　内能　。 【易错辨析】 　（1）电动机工作时消耗的电能大部分转化为机械能。（　√　） （2）电动机工作时的电功等于电热。（　×　） （3）电吹风机工作时电能全部转化为内能。（　×　） 1.电动机的简易模型 2.电动机中的主要概念及关系：（电动机线圈的电阻为R、工作电压为U、工作电流为I） （1）总功率（输入功率）：P入＝UI。 （2）发热功率：P热＝I2R。 （3）输出功率（机械功率）：P出＝P入－P热＝UI－I2R。 （4）效率：η＝×100％。 3.电动机中的能量转化 　 【例3】　如图所示为电动机提升物体的装置，电动机线圈的电阻为r＝1 Ω，电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A的重力为20 N。忽略一切摩擦，求： （1）电动机线圈电阻消耗的热功率为多少？ 答案： 1 W 解析：电动机线圈上消耗的热功率为 P热＝I2r＝1 W。 （2）电动机输入功率和输出功率各是多少？ 答案： 5 W　4 W 解析：电动机的输入功率就是电流通过电动机做功的功率， 即P入＝UI＝5×1 W＝5 W 电动机的输出功率就是电动机对外做功的功率，根据P入＝P出＋P热得P出＝P入－P热＝5 W－1 W＝4 W。 （3）10 s内电动机可以把物体A匀速提升多高？ 答案：2 m 解析：设物体A的重力为G，t＝10 s内物体A上升的高度为h，根据能量守恒定律得P出t＝Gh h＝＝＝2 m。 （4）这台电动机的效率是多少？ 答案：80％ 解析：这台电动机的效率为η＝×100％＝80％。 【变式1】　如果电动机提升物体的过程中，由于故障电动机突然卡住不转了，电动机两端的电压不变，电动机的发热功率是多少？ 提示：电动机卡住不转时相当于纯电阻，则P热＝＝25 W。 【变式2】　根据【变式1】的计算结果，说明电动机如果卡住不转了但没有及时切断电源，会有什么风险？ 提示：根据【变式1】计算结果可知，电动机卡住不转时发热功率很大，如果不及时切断电源，容易烧毁电动机。 规律总结 1.电动机正常工作时：工作电压U、电流I、线圈电阻r之间关系不符合欧姆定律的使用条件，即I≠。 2.电动机卡住不转但正常通电时：可看作纯电阻电路，此时的电压U、电流I、线圈电阻r之间关系符合欧姆定律使用条件，即I＝。 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 比较项目 纯电阻电路 非纯电阻电路 元件特点 电路中只有电阻元件，如电阻、电炉丝、白炽灯 电路中除电阻外，还包括能把电能转化为其他形式的能的用电器，如电动机、电解槽等 欧姆定律 适用，I＝ 不适用，I＜ 能量转化 电能全部转化为内能： W＝Q＝UIt＝I2Rt＝t 电能转化为内能和其他形式的能： W＝UIt，Q＝I2Rt，W＝Q＋W其他 功率 特点 电功率等于热功率： P电＝P热＝UI＝I2R＝ 电功率等于热功率与其他功率之和：P电＝UI P热＝I2R P电＝P热＋P其他 【典例】　小型直流电动机（其线圈内阻为r＝1 Ω）与规格为“4 V　4 W”的小灯泡并联，再与阻值为R＝5 Ω的电阻串联，然后连接至U＝12 V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）通过电动机的电流； 答案： 0.6 　 解析：小灯泡正常发光，则通过灯泡的电流 IL＝＝ A＝1 A 通过电阻R的电流 IR＝＝ A＝1.6 A 通过电动机的电流I＝IR－IL＝0.6 A。 （2）电动机的输出功率P出； 答案： 2.04 W　 解析：电动机消耗的总功率 P＝ULI＝4×0.6 W＝2.4 W 电动机线圈内阻的热功率 P热＝I2r＝0.62×1 W＝0.36 W 电动机的输出功率 P出＝P－P热＝2.4 W－0.36 W＝2.04 W。 （3）电动机的效率。 答案： 85％ 解析：电动机的效率 η＝×100％＝×100％＝85％。 1.（电功和电功率）（人教版必修第三册P82·T2·改编）电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧开前的加热状态，另一种是锅内水烧开后的保温状态，如图所示是电饭锅电路原理示意图，K是感温材料制造的开关。下列说法中错误的是（　　） A.其中R2是供加热用的电阻丝 B.当开关K接通时电饭锅为加热状态，开关K断开时为保温状态 C.要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，则R1∶R2＝2∶1 D.要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，则R1∶R2＝（－1）∶1 解析：C　由P＝可得，当接通开关K时，电路中的总电阻变小，功率变大，电饭锅处于加热状态；当断开开关K时，电路中的总电阻变大，功率变小，电饭锅处于保温状态，则R2是供加热用的电阻丝，A、B正确；若R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，由P＝I2R可知，R2在保温与加热状态下的电流之比为1∶，所以（R1＋R2）∶R2＝∶1，则R1∶R2＝（－1）∶1，C错误，D正确。 2.（焦耳定律）一电热水壶接在220 V的电源两端，经t0的时间电热水壶的开关自动切断，假设热量损失不计、电热丝的阻值不受温度的影响。则（　　） A.如果将电热水壶接在110 V的电源两端，需经2t0的时间电热水壶的开关自动切断 B.如果将电热水壶接在110 V的电源两端，需经16t0的时间电热水壶的开关自动切断 C.如果将电热水壶接在55 V的电源两端，需经4t0的时间电热水壶的开关自动切断 D.如果将电热水壶接在55 V的电源两端，需经16t0的时间电热水壶的开关自动切断 解析：D　根据公式Q＝t可知，煮沸一壶水所需的热量为Q＝t0，当电压变为原来的时，所需热量没变，因此加热时间要变为原来的4倍，即4t0，A、B错误；当电压变为原来的时，所需热量不变，加热时间要变为原来的16倍，即16t0，C错误，D正确。 3.（电路中的能量转化）〔多选〕如图是一款扫地机器人，它的一些重要参数如表所示： 额定电压 100～240 V/50～60 Hz 额定功率 40 W 电池输入电压 20 V 电池容量 3 000 mA·h 充电时间 约4小时 工作时间 100～120分钟 根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A.扫地机器人工作时，电池把化学能转化为电能 B.电池充电时充电电流约0.75 A C.电池充满电时储存的能量大约为2.16×108 J D.在100～120分钟工作时间内扫地机器人并非一直以40 W额定功率工作 解析：ABD　扫地机器人工作时，电池把化学能转化为电能，故A正确；电池充电时充电电流约为I＝＝＝750 mA＝0.75 A，故B正确；电池充满电时储存的能量大约为E＝qU＝3 000 mA·h×20 V＝3×3 600×20 J＝2.16×105 J，故C错误；在100～120分钟工作时间内扫地机器人功率会逐渐减小，并非一直以40 W额定功率工作，故D正确。 4.（纯电阻与非纯电阻的比较）〔多选〕新能源电动汽车是当代生活中重要的交通工具。某品牌新能源观光电动车的动力电源上的铭牌上标有“120 V　250 A·h”字样。假设工作时电源的输出电压恒为120 V，额定输出功率为3 kW。根据上述有关数据，下列说法正确的是（　　） A.观光电动车保持额定功率行驶的最长时间是10 h B.额定功率工作电流为25 A C.动力电源充满电后储存的电能为1.08×108 J D.电动机的内阻为4.8 Ω 解析：ABC　观光电动车保持额定功率行驶的最长时间t＝＝ h＝10 h，故A正确；观光电动车保持额定功率行驶时的总电流I＝＝25 A，故B正确；动力电源充满电后储存的电能E＝QU＝250×3 600×120 J＝1.08×108 J，故C正确；电动机是非纯电阻用电器，电动机输出功率未知，无法求出电动机内阻，故D错误。 知识点一　电功和电功率 1.对接入某电路中的用电器，下列说法正确的是（　　） A.工作时间相同，额定功率较大的用电器消耗电能不一定较多 B.用电器两端所加电压越大，其额定功率也越大 C.用电器内通过的电流越大，其额定功率也越大 D.通电时间越长，用电器的电功率越大 解析：A　根据公式W＝Pt知，工作时间相同，实际功率较大的用电器消耗电能一定较多，但额定功率大并不代表实际功率大，故A正确；额定功率是用电器能够长时间工作的最大功率，与实际电压和实际电流无关，故B、C错误；电功率是用比值定义法定义的，与用电器通电时间无关，故D错误。 2.A、B、C三个灯泡按如图所示的方式连接时，各自消耗的实际功率相同，则RA∶RB∶RC为（　　） A.1∶1∶1 B.1∶2∶2 C.2∶1∶1 D.1∶4∶4 解析：D　B、C两个灯泡并联，所以电压相同，则UB＝UC，B、C两个灯泡消耗的实际功率相同，所以通过它们的电流也相同，则IB＝IC，由P＝得RB＝RC，IA＝2IB＝2IC，由P＝I2R得RA∶RB∶RC＝1∶4∶4，故选D。 知识点二　焦耳定律 3.若通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，则通过电阻R的电流为2I时，在时间内产生的热量为（　　） A.4Q B.2Q C. D. 解析：B　由题意知，Q＝I2Rt。若通过电阻R的电流为2I，则根据焦耳定律可知，在时间内产生的热量为Q'＝（2I）2R·＝2I2Rt＝2Q，故B正确，A、C、D错误。 4.（2025·天津滨海期中）两个电阻A、B串联在电路中，A的阻值为R，B的阻值为2R，那么通电后，A、B在相同的时间内产生的热量之比为（　　） A.QA∶QB＝2∶1 B.QA∶QB＝1∶1 C.QA∶QB＝1∶2 D.QA∶QB＝4∶1 解析：C　两个电阻A、B串联在电路中，电流相等，由焦耳定律Q＝I2Rt，可知A、B在相同的时间内产生的热量之比为QA∶QB＝1∶2，故选C。 知识点三　电路中的能量转化 5.如图所示，某型号无人机的飞行器由四个多旋翼电动机并联组成，设每个电动机内阻均为r，正常工作时工作电流为I，电压为U，以下关于飞行器的输出功率正确的是（　　） A.4UI B.4 C.4I2r D.4UI－4I2r 解析：D　无人机的飞行器正常工作时，其电路是非纯电阻电路，正常工作时电流为I，电压为U，则飞行器消耗的总功率P＝4UI，每个电动机内阻为r，所以总热功率P热＝4I2r，则飞行器的输出功率P出＝4UI－4I2r，选项D正确。 6.（2025·广东中山期末）用充电宝给手机电池充电时，充电宝输出的电能转化为手机电池的化学能和内能，等效电路如图所示。在充电开始后的时间t内，充电宝的输出电压U和输出电流I都可认为是恒定的，若手机电池的内阻为r，则t时间内（　　） A.充电宝输出的电流为I＝ B.充电宝输出的总功率为I2r C.手机电池产生的焦耳热为t D.手机电池储存的化学能为UIt－I2rt 解析：D　手机电池是非纯电阻用电器，欧姆定律不成立，即充电宝输出的电流不能用I＝运算，A错误；充电宝输出的总功率P＝UI，B错误；根据焦耳定律可知，手机电池产生的焦耳热为Q＝I2rt，手机电池是非纯电阻用电器，欧姆定律不成立，则手机电池产生的焦耳热不能表示为t，C错误；根据能量守恒定律可知，手机电池储存的化学能等于充电宝输出的总的电功与产生的焦耳热之差，则有E化＝UIt－I2rt，D正确。 7.一电饭煲和一洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上，均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流为5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列说法正确的是（　　） A.电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω B.电饭煲的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W C.1 min内，电饭煲消耗的电能为6.6×104 J，洗衣机消耗的电能为6.6×103 J D.电饭煲发热功率是洗衣机发热功率的10倍 解析：C　电饭煲为纯电阻元件，电阻R＝＝44 Ω，洗衣机为非电阻元件，用欧姆定律求得440 Ω电阻是错误的。电饭煲的电功率P＝UI＝1 100 W，其每分钟消耗的电能E＝UIt＝6.6×104 J；洗衣机电动机线圈电阻无法确定，也无法确定其发热功率。洗衣机电功率P'＝UI'＝110 W，每分钟消耗的电能E'＝UI't＝6.6×103 J，故C正确，A、B、D错误。 8.（2025·江苏连云港期中）如图所示，有四盏灯接入电路中，L1和L2都标有“220 V　80 W”，L3和L4都标有“220 V　60 W”。把电路接通后，功率最大的是（　　） A.L1　　　B.L2　　　C.L3　　　D.L4 解析：D　根据P＝可知L1、L2电阻相同，L3、L4电阻相同，且R1＝R2＜R3＝R4，由于L2、L3并联后再与L1、L4串联，所以P2＞P3，P4＞P1，P1＞P2，所以P4＞P1＞P2＞P3，故选D。 9.如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体串联接入到同一电路中，则（　　） A.导体C的电阻最大 B.导体A两端的电压最大 C.导体B消耗的电功率最大 D.三段导体在相等时间内产生的热量相等 解析：D　由题意知三段导体电阻的电阻率ρ相同，长度l相同，根据电阻定律R＝ρ，可知比较横截面积S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得SA＝（L）2－（L）2＝L2，SB＝（L）2－（L）2＝L2，SC＝L2，所以三个导体电阻的阻值相等，故A错误；由于三个电阻串联且阻值相等，故根据串联电路的特点，则流过它们的电流相等，各自两端的电压，消耗的电功率均相等，则三段导体在相等时间内产生的热量均相等，故B、C错误，D正确。 10.〔多选〕在如图甲所示的电路中，电源电动势为3 V，内阻不计，L1、L2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R为定值电阻，阻值为10 Ω。当开关S闭合后（　　） A.L1的电阻为1.2 Ω B.L1消耗的电功率为0.75 W C.L2的电阻为5 Ω D.L2消耗的电功率为0.1 W 解析：BC　L1两端的电压为U＝3 V，由题图乙得此时的电流为I＝0.25 A，灯泡L1的电阻R1＝＝12 Ω，A错误；L1消耗的电功率P＝UI＝3×0.25 W＝0.75 W，B正确；若L2的电阻为5 Ω，则根据串联电路中电压与电阻成正比，可知此时L2两端的电压为1 V，由题图乙可求得此时L2中的电流为0.2 A，则L2的阻值为R2＝＝ Ω＝5 Ω，与假设一致，C正确；此时L2消耗的电功率P'＝U'I'＝1×0.2 W＝0.2 W，D错误。 11.如图所示是某品牌的抽油烟机，其主要部件是抽气扇（电动机）和照明灯，它们可以独立工作，互不影响。抽气扇有“强吸”和“弱吸”两个挡位，功率不同。下列电路可能为该抽油烟机内部电路的是（　　） 解析：A　因为照明灯与抽气扇可以独立工作，互不影响，所以照明灯与抽气扇应该并联，且各自的支路各有一个开关控制，故B不可能；C、D选项的电路，抽气扇只有一种工作状态，无法实现抽气扇有“强吸”和“弱吸”两个挡位，故C、D不可能；A选项的电路，可以利用开关S2，改变抽气扇的工作状态，使抽气扇有“强吸”和“弱吸”两个挡位，且照明灯与抽气扇可以独立工作，互不影响，故A可能。 12.〔多选〕某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如表，电吹风在220 V电压下工作。下列说法正确的是（　　） 电吹风额定电压 220 V 电吹风额定功率 热风时：990 W 冷风时：110 W A.开关S1、S2都闭合时电吹风吹冷风 B.该电吹风中电动机的内电阻不可能为440 Ω C.吹热风时通过电热丝的电流为4 A D.吹热风时电热丝的功率为990 W 解析：BC　由题中电路图可知，开关S1、S2都闭合时，电动机和电热丝同时接入电路，电吹风吹热风，故A错误；只闭合开关S2时，仅电动机接入电路，若电动机为纯电阻，则电阻为r＝＝ Ω＝440 Ω，由于电动机为非纯电阻用电器，则内阻不为440 Ω，故B正确；开关S1、S2都闭合时，总功率为990 W，即电动机的功率和电热丝的功率之和，则吹热风时电热丝的功率为P2＝880 W，通过电热丝的电流为I＝＝ A＝4 A，故C正确，D错误。 13.一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后，消耗的电功率为66 W。则： （1）电风扇正常工作时，通过电动机的电流是多少？ （2）电风扇正常工作时，转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？ （3）如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？ 答案：（1）0.3 A　（2）64.2 W　1.8 W　97.3％ （3）11 A　2 420 W　2 420 W 解析：（1）由P＝UI可得，电流I＝＝0.3 A。 （2）线圈电阻的热功率PQ＝I2r＝1.8 W； 机械功率P机＝P－PQ＝64.2 W； 电动机的效率η＝×100％＝×100％＝97.3％。 （3）当风叶不转动时，电动机为纯电阻用电器，根据欧姆定律，有I'＝＝11 A；电动机消耗的电功率等于电动机的热功率P'＝UI'＝I'2r＝112×20 W＝2 420 W。 1 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $