3.3电功与电热（讲义）物理鲁科版必修第三册

本讲义聚焦恒定电流中的电功与电热核心知识点，系统梳理电功、电功率的定义及公式推导，明确焦耳定律内容与适用条件，深入区分纯电阻与非纯电阻电路的能量转化差异，构建从基础概念到电路功率分配及生活应用的完整学习支架。 该资料以生活实例（如手机充电、扫地机器人电路）设计随学随练与分层练习，通过疑难点解析培养科学思维，强化能量观念，课中助力教师高效授课，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺，提升解决实际问题的能力。

第三章 恒定电流 3.3电功与电热 课标要点 1.理解电功、电功率的定义、公式与物理意义，区分纯电阻与非纯电阻电路电功、电热计算差异。 2.掌握焦耳定律内容、推导过程与适用条件，能区分电热、电功、机械功的能量转化关系。 3.学会结合闭合电路分析用电器功率、电路能量分配，区分额定功率与实际功率。 4.能利用电功、电热公式解决生活电器、电动机类综合电路计算问题。 学习重难点 重点：电功、电功率、焦耳定律公式及应用；纯电阻与非纯电阻电路能量区分 难点：电动机等非纯电阻电路电功、电热、输出机械功率的拆分计算；额定功率与实际功率动态分析 知识点电功与电功率 1.电功 (1)定义：导体中自由电荷在静电力作用下定向移动，静电力做的功叫作电功，本质是电能转化为其他形式能的量度。 (2)推导：设导体两端电压为，通过电荷量，静电力做功；又电流定义，代入得电功通用公式：。 (3)单位：国际单位焦耳（）；常用单位千瓦时（度，），换算关系：。 (4)物理意义：电功数值等于电路中消耗的总电能，电能可转化为内能、机械能、光能、化学能等。 2.电功率 (1)定义：电流单位时间内做的功，表示电流做功的快慢。 (2)通用公式：，适用于所有电路。 (3)单位：瓦特（），常用千瓦（），。 (4)额定功率与实际功率 ①额定电压：用电器正常工作时的电压；额定功率：额定电压下的功率，是电器固定参数。 ②实际电压：电器工作时两端真实电压；实际功率：实际电压下的功率，决定电器真实工作状态。 ③关系：，，正常工作；，，用电器偏暗/功率不足；，，易烧毁元件。 3.纯电阻电路推导公式 纯电阻：电能全部转化为内能（电阻、电炉丝、白炽灯），满足欧姆定律，代入得：电功：，电功率： 随学随练 1．如图所示是通信用磷酸铁锂电池组的铭牌，关于该电池组下列说法正确的是（     ） A．如果放电电流是，该电池组充满电最长可以工作10小时 B．该电池组充满电可储存的能量大约是 C．该电池组可释放的最大电量是 D．如果充电电流是，把该电池组充满大约需要10小时 【答案】B 【详解】A．如果放电电流是0.1A，则该电池组充满电最长可以工作时间为，故A错误； B．该电池组充满电可储存的能量为，故B正确； C．该电池可释放的最大电量为，故C错误； D．如果充电电流是2A，把该电池充满需要的时间为，故D错误。 故选B。 2．某国产新能源车的电池组可简化为个电池包串联组成，每个电池包的工作电压平均值为，电池组容量为。当该车用输出电压为的直流充电桩充电时，充电效率为，充满电用时为，该车型百公里平均能耗为，则（    ） A．电池组的工作电压为 B．平均充电电流为 C．续航里程最大为 D．每个电池包充满电后储存的电能为 【答案】C 【详解】A．N个电池包串联，总工作电压为各电池包电压之和，即，是充电桩输出电压，和电池组工作电压无关，故A错误； B．电池组容量是电池组可容纳的总电荷量，由电荷量公式得平均充电电流，故B错误； C．电池组充满电储存的总电能 百公里能耗表示每行驶1km消耗能量，因此最大续航里程，故C正确； D．每个电池包储存的电能为总电能的，即 代入充电关系也可得每个电池包电能为，故D错误。 故选C。 3．华为Mate80Pro是2025年11月25日发布的Mate80系列最新款智能手机，各项性能相关信息如表所示，充电器最大功率100W，充电时可智能调节充电功率，真正实现了“充电2分钟，待机10小时”。充电前2分钟是超级快充模式随后充电功率“阶梯式”下降，直至充电结束。下列说法中正确的是（　　） A．电池容量的单位“mA·h”是能量单位 B．电池充满电所储存的能量约为 C．手机待机功率为0.26W D．电池内阻约为4.15Ω 【答案】B 【详解】A．根据可知，mA·h是电荷量的单位，故A错误； B．电池充满电所储存的能量等于电池放电时电流做的功，故B正确； C．“充电2分钟，待机10小时”，充电器输出的能量为 若能量全部储存在电池中，则待机功率为 由于电池储存的能量小于充电器输出能量，待机功率小于，故C错误； D．由输出功率和输出电压，可计算输出电流 由于电池为非纯电阻元件，不适用欧姆定律，不能用公式求电阻，故D错误。 故选B。 知识点焦耳定律 1.实验推导 电流通过电阻产生热量，与电流、电阻、通电时间相关，由焦耳通过定量实验总结规律。 2.内容 电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比。 3.公式 ，适用所有电路（纯电阻、电动机、电解槽均可计算电热）。 4.能量区分（核心考点） （1）纯电阻电路（电炉、电热毯、白炽灯）:电能全部转化内能：，。 （2）非纯电阻电路（电动机、充电电池、电风扇）:电能分为两部分：电热（线圈内阻发热）+其他形式能（机械能、化学能） 能量守恒：，即；此时，不能用计算总电功。 5.热功率 单位时间内导体产生的热量，，所有电路通用；纯电阻电路中。 随学随练 4．如图所示电路中，材质相同的金属导体a和b，横截面积分别为S1、S2，长度分别为l1、l2。闭合开关后，相同时间内a和b产生的焦耳热之比为（　　） A．l1∶l2 B．l2∶l1 C．l2S1∶l1S2 D．l1S2∶l2S1 【答案】C 【详解】由于金属导体a和b并联，二者两端电压相等，根据可知相同时间内a和b产生的焦耳热之比等于电阻反比，即 故选C。 5．（多选）如图所示为用充电宝给一手机电池充电的等效电路，在充电开始后的10分钟内，充电宝的输出电压为6V、输出电流为0.5A，手机电池的内阻为0.1Ω，则这段时间内（　　） A．充电宝输出的电功率为3W B．充电宝产生的热功率为0.25W C．手机电池产生的焦耳热为15J D．手机电池储存的化学能为1800J 【答案】AC 【详解】A．充电宝输出功率，A正确； B．充电宝内阻未知，无法求其热功率，B错误； C．手机产生焦耳热，C正确； D．手机电池储存的化学能，D错误。 故选AC。 6．（多选）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（　　） A．焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解 B．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 C．电功适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路. D．电流通过生活中的电动摩托车中的电动机时，电能可以全部转化为机械能 【答案】AC 【详解】A．焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解，故A正确； B．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热不一定越多，还与时间有关，故B错误； C．电功适用于任何电路，欧姆定律只适用于纯电阻电路，故只适用于纯电阻电路，故C正确； D．电流通过生活中的电动摩托车中的电动机时，由于电动机有内阻，则当电流通过电动机时，电能转化为机械能和内能，故D错误。 故选AC。 知识点电路功率分配与能量守恒 1.串联电路功率分配 串联电流处处相等，由得：，电阻越大，消耗功率越大。 2.并联电路功率分配 并联电压相等，由得：，电阻越小，消耗功率越大。 3.闭合电路整体能量关系 电源总功率（非静电力做功）：；内阻发热功率：；外电路输出总功率（所有用电器总功率）：；能量守恒：， 4.电源效率 ；外电阻越大，电源效率越高。 随学随练 7．有一小量程电流表，满偏电流为0.5mA，内阻为800Ω。现要将它改装成0~1mA、0~10mA的两量程电流表，某同学设计了如图所示的甲、乙两个电路图。下列说法正确的是（     ） A．甲电路中，R1<R2；乙电路中，R3>R4 B．若采用图甲电路，则R1=720Ω C．甲电路可以防止换挡时电流全部流经表头，更加安全 D．若甲、乙电路都选择0~1mA挡位，甲电路功耗更低 【答案】C 【详解】AB．对甲电路，量程为10mA时，有，量程为1mA时，有 联立解得， 对乙电路量程为10mA时，有 量程为1mA时，有 解得，，所以A错误，B错误； C．换挡时乙图中的总电流会全部流经表头，容易造成表头的损坏，所以甲电路更加安全，C正确； D．根据，当总电流为1mA时，甲电路中消耗的功率 乙电路中消耗的功率，所以，D错误。 故选C。 8．、、三个灯的规格分别为“、”、“、”、“、”。电源电压为，如图四种连接电路中，保证灯泡正常工作的同时最省电的是（其中为适当规格的附加电阻）（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．L1(110V,100W)：额定电流, L2、L3(110V,25W)：额定电流, 选项A中电路，三个灯泡并联后与串联，三个灯正常发光时，总电流 总功率 B．选项B中电路总电流 总功率 C．选项C中电路总电流 总功率 D．选项D中电路总电流 总功率 综上可得选项D中总功率最小，最省电。 故选D。 9．例题中若四盏灯泡接成如图所示的电路，其他条件不变。电路中它们的实际功率大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】灯泡的电阻 灯泡的电阻 根据并联电路的特点知并联后的总电阻，大电阻分大电压，所以两端的电压小于灯泡的电压。 根据，可得，灯串联，电流相等，根据可知，与成正比，则，故有 故选B。 知识点生活用电电热综合 1.电热器原理：利用电流热效应，将电能完全转化为内能，核心部件为电阻率大、熔点高的合金电阻丝。 2.电热危害：导线、电机线圈发热损耗电能，温度过高烧毁绝缘层引发短路、火灾；散热措施：散热风扇、散热片。 3.节约用电：降低用电器实际工作时间、选用低额定功率节能电器、避免电器长时间待机。 随学随练 10．如图所示为扫地机器人行走模块的简化电路，已知电源电动势，内阻，电动机两端电压，其线圈阻值，灯泡阻值。闭合开关，电动机正常工作，求： (1)通过灯泡的电流； (2)电动机的输出功率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由欧姆定律有 解得 （2）由闭合电路欧姆定律有 解得 由 解得 11．如图所示，某品牌扫地机器人由主机和充电座两部分组成，该扫地机器人主机参数：额定电压为12V，电池额定容量3000mA·h，额定功率24W，当电池剩余电荷量为额定容量的20%时，主机会自动返回充电座充电。下列说法正确的是（     ） A．扫地机器人主机正常运行时，电路中电动机的线圈阻值为6Ω B．电动机在额定电压下工作时，额定电流为3A C．电池充满后，电池所能带的总电荷量是10800C D．主机从满电量开始工作，到其自动返回充电座，能持续清扫的时间为1.5h 【答案】C 【详解】A．扫地机器人是非纯电阻电动机，欧姆定律不适用，无法由额定电压、功率直接算出线圈电阻，故A错误； B．电动机在额定电压下工作时，额定电流为，故B错误； C．电池充满后，电池所能带的总电荷量是，故C正确； D．主机从满电量开始工作，到其自动返回充电座，能持续清扫的时间为，故D错误。 故选C。 12．（多选）我国某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，可以在同样的空间内装入更多电池。一款车型装配了10块“刀片电池”。每块“刀片电池”的容量是120A·h，输出电压为48V，该车型采用充电电压为300V的快充充电桩时，充电效率为80%，充满电需要的时间为8h。已知该车型电动机额定电压为48V，额定功率为1.2kW，则下列说法不正确的是（　　） A．电动机在额定电压下工作时，额定电流为25A B．刀片电池充满电时能储存5.76kW·h的能量 C．电池充满电后最多能供电动机正常工作36h D．快充充电桩的平均充电电流为30A 【答案】BC 【详解】A．电动机额定电流由公式 可得，故A正确； B．单块刀片电池的能量为 车型装配了10块电池，总能量应为，故B错误； C．总容量为 电动机额定电流为25A，故供电时间为，故C错误； D．充电总能量为 平均功率为 充电电流为，故D正确。 故选BC。 疑难点纯电阻与非纯电阻电路区分计算 1.判断电路类型：有无电动机、电解池、充电电池，有则为非纯电阻；只有电阻、电热丝为纯电阻。 2.通用公式（所有电路均可）： 总电功、总电功率、电热、热功率。 3.纯电阻额外可用：、，。 4.非纯电阻能量拆分：机械功率，总电功一定大于电热。 活学活用 13．规格不同的三只小灯泡L1、L2 、L3 与定值电阻R如图连接，当在ab两端加上一定电压时，三灯泡的实际功率正好相等，若将三灯泡并联接入电路，三个灯泡的实际功率分别P1、P2 和P3，则（　　） A．P1> P2> P3 B．P3 > P1 > P2 C．P2 > P1 > P3 D．P1 > P3 > P2 【答案】B 【详解】如图中电路结构可知L1、L2支路并联，两支路电压相等，功率相等，根据 由于 则 根据并联电路干路电流等于支路电流之和可知 根据 可知 将三灯泡并联接入电路，则电压相等，根据 可知 P3 > P1 > P2 故选B。 14．如下图所示，A、B两灯泡额定电压都为110V，额定功率、，接在电压恒为220V电路上，欲使两灯泡均正常发光，且整个电路消耗的电功率最小，则下面四种电路连接方式中满足要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据公式可知，灯泡A的电阻 灯泡B的电阻 A．选项A图是灯泡A和灯泡B串联，然后接到220V的电源上，根据串联电路的分压特点可知灯泡B两端的电压大于110V，所以不能使两灯泡均正常发光，故A错误； B．图是灯泡A和可变电阻R并联后又和灯泡B串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等；但并联电路中，总电阻小于任何一个分电阻，所以此电路中灯泡A和灯泡B也不能正常工作，故B错误； CD．选项C图中是灯泡B和可变电阻R并联后又和灯泡A串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡B与可变电阻R并联后和灯泡A的电阻相等，所以可以使灯泡A和灯泡B正常工作，可得整个电路消耗的总功率为 选项D图中是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻R串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等，所以可以使A、B灯泡均正常发光，此时整个电路消耗的电功率为 显然，选项C中电路消耗的总功率最小，故C正确，D错误。 故选C。 15．（多选）如图所示的电路中，闭合开关后，通过定值电阻和电动机（正常工作）的电流相同，下列说法正确的是（     ） A．定值电阻消耗的电功率等于电动机消耗的电功率 B．定值电阻消耗的电功率大于电动机消耗的电功率 C．定值电阻的热功率等于电动机的热功率 D．定值电阻的阻值大于电动机线圈的阻值 【答案】AD 【详解】AB．定值电阻和电动机并联，二者两端的电压相等，且通过定值电阻和电动机（正常工作）的电流相同，故定值电阻消耗的电功率等于电动机消耗的电功率，即，A正确，B错误； C．电动机是非纯电阻，其消耗的功率，一部分用来对外做功，一部分由于内阻发热损失了，故有 定值电阻是纯电阻，有 得，C错误； D．设电动机线圈的电阻为，有 对定值电阻，有 得，D正确。 故选AD。 疑难点含电容器电路稳态电热分析 直流稳态电容器断路，支路无电流，电阻无电热；电容器电压等于并联支路路端电压；电路电阻变化时电容器充放电，短暂支路有电流产生瞬时电热，稳定后无热损耗。 活学活用 16．（多选）如图所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A．手机电池产生的焦耳热为 B．手机电池储存的化学能为 C．充电宝输出的电功率为 D．手机电池内阻 【答案】AB 【详解】A．手机电池内阻为r，电流I，根据焦耳定律，时间t内，手机电池产生的焦耳热为 故A正确； B．根据能量守恒定律，手机电池储存的化学能 故B正确； C．充电宝的输出电压U、输出电流I，则充电宝输出的电功率 故C错误； D．手机电池内阻 而 故D错误； 故选AB。 17．（多选）电流传感器可以测量电流，可以反应瞬间的电流变化；图1是电流传感器采集定值电阻的电流随时间变化的部分电路，图2是计算机得出的定值电阻R的电流随时间变化的图像（t轴上下曲线“对称”）。下列说法正确的是（  ） A．1~7s时间内流过R的电流方向没有改变 B．根据图像可以估算一段时间流过R的电量 C．t=2s时，电阻R上的电压是0.06V D．1~4s时间内R消耗的电能等于4~7s时间内消耗的电能 【答案】BD 【详解】A．根据图2图像可知，在t=4s时，电流的方向发生改变，故A错误； B．图像与t轴所围成的面积表示通过R的电量，故B正确； C．t=2s时，流过电阻的电流在图2中可以读出约为0.7mA，根据欧姆定律 可得电阻R上的电压约是0.35V，故C错误； D．电流在R上消耗的电能，在极短时间中，有，1~4s时间和4~7s时间内，对应时刻电流大小相等，所以两段时间中R消耗的电能相等，故D正确。 故选BD。 18．下列有关物理量和物理规律的说法正确的是（　　） A．电容器的电容与容纳的电荷量成正比 B．W=UIt适用任何电路，Q=I2Rt适用纯电阻电路 C．电源电动势越大单位时间内将其他能转化为电能越多 D．电场中某点电势高低与该点电场强度的大小没有直接关系 【答案】D 【详解】A．电容的物理意义是表征电容器容纳电荷本领的大小，由电容器本身决定，与容纳的电荷量无关，故A错误； B．W=UIt适用任何电路，Q=I2Rt求焦耳热适用于所有电阻电路，故B错误 C．电动势越大，电源把其他形式的能转化为电能本领大，但不代表转化为电能的量多，因其还与电量有关。故C错误； D．沿着电场线电势是降低的，电场中某点电势高低与该点电场强度的大小没有直接关系，故D正确。 故选D。 基础通关 1．（多选）如图为台式电风扇，因其小巧便携、可充电等特点深受同学们喜爱。某品牌风扇电阻为0.5Ω，正常工作时的电压为4V、功率为4.8W。机内电池容量为1500mA·h。则（　　） A．该风扇正常工作时的电流为8A B．该风扇正常工作时电动机的机械功率为4.08W C．该风扇连续正常工作的时间为1h D．电池充满电后储存的总电能为2.16×104J 【答案】BD 【详解】A．该风扇正常工作时的电流为，故A错误； B．该风扇正常工作时电动机的发热功率为 该风扇正常工作时电动机的机械功率为，故B正确： C．根据题意可得机内电池容量为 可得该风扇连续正常工作的时间为，故C错误； D．电池充满电后储存的总电能约为，故D正确。 故选BD。 2．如图所示，A为电解槽，N为电炉，电源恒定电压U为（内阻不计），电解槽内阻，当闭合，断开时，理想电流表示数为；当闭合，断开时，电流表的示数为4A（电流表内阻不计），求： (1)电炉的电阻及发热功率各多大？ (2)在电解槽工作时，发热功率和电能转化为化学能的功率各为多少？ 【答案】(1)， (2)， 【详解】（1）电炉为纯电阻用电器，由欧姆定律 其发热功率为 （2） 3．如图所示，为某一闭合电路的部分电路，其中R1=20Ω，R2=R3=40Ω，下列关于R1、R2、R3消耗电功率P1、P2、P3，以及R1、R2两端的电压U1、U2的关系正确的是（　　） A．U1=U2，P1=P2=P3 B．U1>U2，P1∶P2∶P3=1∶2∶2 C．U1=U2，P1∶P2∶P3=2∶1∶1 D．U1<U2， P1<P2=P3 【答案】C 【详解】、并联后电阻为 由于、并联后电阻等于，则、并联后两端电压等于两端电压，即 电阻消耗的电功率为 电阻消耗的电功率为 电阻消耗的功率为 故有 故选C。 4．（多选）电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后保温状态，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。下列说法中正确的是（　　） A．其中是供加热用的电阻丝 B．当开关K接通时电饭锅为保温状态，K断开时为加热状态 C．要使在保温状态时的功率为加热状态的，与的阻值之比应为 D．要使在保温状态时的功率为加热状态的，与的阻值之比应为 【答案】AC 【详解】电饭锅的工作状态由电路功率决定：，电压恒定，总电阻越小，功率越大（加热状态）；总电阻越大，功率越小（保温状态）。 AB．开关K接通时，被短路，电路只有，总电阻最小，功率最大，处于加热状态；开关K断开时，与串联，总电阻增大，功率减小，处于保温状态。因此是加热用的电阻丝。A正确，B错误。 CD．设电源电压为，加热状态（K接通）：短路，两端电压为，功率 保温状态（K断开）：与串联，电路电流 的功率 根据题意 联立解得，C正确，D错误。 故选AC。 5．如图所示，是探究电流产生热量跟哪些因素有关的实验装置。两透明容器中密封着等质量的空气，通电秒后（两容器都不向外放热）下列说法错误的是（　　） A．甲实验表明，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多 B．乙实验表明，在电阻、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多 C．甲实验中左边容器中产生的热量是右边容器中产生的热量的两倍 D．若将乙容器外的电阻换为，仍可探究电流产生热量多少与电流的关系，此时左右两侧容器内空气吸收的热量之比为 【答案】C 【详解】AC．在甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知相同时间内，电流通过左、右容器中电阻丝产生的热量之比为1：2；右侧的电阻较大，产生的热量较多，故A正确，不符合题意，C错误，符合题意； B．装置乙中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I左=I右=I1+I2 两电阻阻值相等，则支路中电流相等I1=I2所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，左右两边的电阻大小相同，根据Q=I2Rt可知，在电阻和通电时间不变的条件下，产生热量与电流的平方成正比，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是4：1，左侧电流较大，产生热量较多，故B正确，不符合题意； D．若将乙容器外的5Ω电阻换为10Ω，由分流原理，此时通过两个电阻的电流之比为 根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等I右=I左 所以两容器内通过电阻的电流之比为I左：I1=3：2 根据Q=I2Rt可得，在电阻和通电时间不变的条件下，产生热量与电流的平方成正比，故此时左右两侧容器内空气吸收的热量之比为9：4，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路，电路中电表均为理想电表。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为和；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和。则当这台电动机正常运转时（     ） A．电动机的内阻为 B．电动机的内阻为 C．电动机的输出功率为 D．电动机的输出功率为 【答案】D 【详解】AB．电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为和，则电动机的电阻，AB错误； CD．电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为和；电动机的总功率为 电动机内电阻消耗的热功率为 电动机正常运转时的输出功率是，C错误，D正确。 故选D。 7．如图，电源电动势为12V，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为6V，线圈电阻为，问： (1)电动机正常工作时通过的电流多大？ (2)电动机正常工作时产生的机械功率是多大？ 【答案】(1)1A (2)10W 【详解】（1）电动机额定电压为6V，根据并联电路电压规律可知，两端的电压为6V，则有 （2）根据闭合电路欧姆定律有 电动机正常工作时的电流为 解得 电动机正常工作时产生的机械功率是 8．关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中正确的是（　　） 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．W=UIt只适用于纯电阻电路，而W=I2Rt适用于任何电路 C．在非纯电阻电路中UI＜I2R D．焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路 【答案】D 【详解】A．电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热的多少还与做功时间的长短有关，故A错误； B．是电功的定义式，适用于任何电路；而只适用于纯电阻电路，故B错误； C．UI表示的是总功率大小，而只是电路中发热的功率，在非纯电阻的电路中，除发热功率外，还有其他形式的有用功率，所以在非纯电阻电路中，故C错误； D．根据焦耳定律适用于任何电路中的热量的计算，故D正确。 故选D。 9．下列家用电器中利用电流的热效应工作的是（　　） A．扫地机器人 B．电饭煲 C．微波炉 D．电视机 【答案】B 【详解】A．扫地机器人主要依靠电动机将电能转化为机械能，而非直接利用电流的热效应，A错误； B．电饭煲通过电热丝发热，将电能转化为热能来加热食物，直接利用了电流的热效应，B正确； C．微波炉通过电磁波使食物分子振动产生热量，属于电磁能转化为热能，并非电流的热效应，C错误； D．电视机主要将电能转化为光能和声能，其发热是电路元件工作的副产品，D错误。 故选B。 10．如图左，华为12000mA  66W多协议超级快充移动电源（俗称“充电宝”），对华为P70Pro智能手机充电。图右电路中在超级快充模式下，充电宝对手机电池充电，此时可视为恒定电流，充电宝的输出电压为U、输出电流为I，手机电池等效内阻为R，则（　　） A．手机电池的总功率为UI B．充电宝的热功率为 C．手机电池的热功率为 D．手机电池储存的化学能的功率为 【答案】A 【详解】A．充电宝的输出电压U、输出电流I，所以充电宝输出的电功率为UI，即手机电池的总功率为UI，故A正确； B．由于充电宝的内阻未知，则充电宝产生的热功率不可知，故B错误； C．根据焦耳定律可得手机电池产生的焦耳热应为 手机电池内阻 而，则可得 故C错误； D．充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能，一部分转化为手机电池产生的焦耳热，故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能的功率为 故D错误。 故选A。 素养提升 11．某新型智能恒流源，能稳定输出大小为的电流。某实验小组利用此恒流源测量一定值电阻的阻值。他们又找来了一块电流表A（内阻未知且很小）、滑动变阻器R、电阻箱、导线若干，并连接如图甲所示电路图。 (1)为了保证电流表的安全，闭合开关前应将电阻箱的阻值调到_________（填“最大”或“最小”）。 (2)该同学通过改变电阻箱的阻值，同时记录电流表A的示数为I，得到多组数据，他采用图像法处理数据，为使图像为一条直线，应描绘的是_________图像。 A． B． C． D． (3)该同学描绘的图像如图乙所示，则电阻的阻值为_________（用a，b，c表示）。 (4)调节电阻箱阻值的过程中，消耗的功率会不断变化，若电阻箱的最大阻值足够大，则电阻箱消耗的功率最大值为_________（用和此时记录的电阻箱的阻值表示）。 【答案】(1)最小 (2)B (3) (4) 【详解】（1）要使电流表不烧坏，最初通过电流表的电流应最小，故电阻箱的阻值应调到最小。 （2）根据欧姆定律及并联电路的特点可知 整理可得 故应描绘的图像。 故选B。 （3）据上述分析可得 解得 （4）设通过电阻箱电流为，电阻箱两端电压为U，电流表电流为，电流表所在支路总阻值为，则电阻箱消耗的功率为 又因为和之和为且不变，故当等于等于时（此时两支路电阻也相等），两者乘积最大，此时功率为 12．超导体在温度特别低时电阻几乎为零。某次实验，将一个超导材料制成的金属圆环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圆环平面。逐渐降低温度使金属环由正常态转变为超导态，然后突然撤去磁场，此后若环中的电流不随时间变化，则表明其电阻为零。为探究该圆环在超导状态时的电阻率上限，实验测得撤去磁场后环中电流为I，经较长时间t未检测出电流变化。已知仪器只能检测出大于的电流变化（），设环的横截面积为S，电子定向移动的平均速率为v，电子质量为m、电荷量为e。若环中电子定向移动动能的减少量等于圆环产生的热量，则的表达式为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设圆环周长为，单位体积自由电子数为，总电子数 电流微观表达式为 因此电流变化量 得定向移动速率变化量 因，故，单个电子动能减少量近似为 总动能减少量 圆环焦耳热 由题意 联立两式约去，整理得 故选B。 13．如图所示为某种电动绞缆机模型的工作示意图。电源的电动势E=24V，内阻忽略不计，保护电阻R0=4Ω，卷绳电动机M内部线圈电阻r=2Ω。卷绳电动机固定在平台上，通过不可伸长的轻绳与小船相连。闭合开关S，理想电流表示数为I=1A，卷绳电动机以恒定输出功率工作，拉动小船匀速靠岸，小船靠岸过程中轻绳始终保持水平，小船的速度大小为v0=2m/s。求： (1)卷绳电动机的输出功率P； (2)轻绳拉力F的大小。 【答案】(1)18W (2)9N 【详解】（1）保护电阻两端的电压为 电动机两端的电压 电动机的电功率 电动机的热功率 电动机的输出功率 （2）根据功率的计算公式 解得 迁移创新 14．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，电压表的读数始终不变（不为零），检查发现是滑动变阻器有故障。排除后，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）判断滑动变阻器的故障（不要求说明原因）。 （2）求出固定电阻的阻值。 （3）求S断开后，滑动变阻器的功率。 【答案】（1）滑动变阻器可能出现断路，或者变阻器同时接上或同时接下面的两个接线柱；（2）；（3）8.67W 【详解】（1）滑动变阻器可能出现断路，或者变阻器同时接上或同时接下面的两个接线柱。 （2）排除故障后，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 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 所以此部分电功率 所以 即 得 （3）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 所以此时干路电流 R2右半边电功率 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 所以 所以R2左半边功率 故 15．图甲为某品牌的共享电动自行车，其电池、纯电阻车灯、电动机的整车简化电路如图乙所示。已知该电动车的电池电动势，电动机的额定电压为，电动机的内阻为，车灯电阻（该电阻恒定不变）。当都接通时，电动机和车灯正常工作的总功率为，求： (1)电池内阻； (2)电动机正常工作时的输出功率； (3)若该电动车电池容量为，电动车载人后在正常工作状态下以的速率匀速行驶，求该车在充满电情况下能行驶的里程（假设电池可以完全放电）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由电动机和车灯正常工作的总功率 得通过电源的电流 由题知电源内阻分压为 又由欧姆定律 可得 （2）流过电动机的电流 代入数据解得 由 得电动机的输出功率 （3）由 得电动车行驶时间为 因此行驶里程为 代入数据解得 学科网（北京）股份有限公司1/10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 恒定电流 3.3电功与电热 课标要点 1.理解电功、电功率的定义、公式与物理意义，区分纯电阻与非纯电阻电路电功、电热计算差异。 2.掌握焦耳定律内容、推导过程与适用条件，能区分电热、电功、机械功的能量转化关系。 3.学会结合闭合电路分析用电器功率、电路能量分配，区分额定功率与实际功率。 4.能利用电功、电热公式解决生活电器、电动机类综合电路计算问题。 学习重难点 重点：电功、电功率、焦耳定律公式及应用；纯电阻与非纯电阻电路能量区分 难点：电动机等非纯电阻电路电功、电热、输出机械功率的拆分计算；额定功率与实际功率动态分析 知识点电功与电功率 1.电功 (1)定义：导体中自由电荷在静电力作用下定向移动，静电力做的功叫作电功，本质是电能转化为其他形式能的量度。 (2)推导：设导体两端电压为，通过电荷量，静电力做功；又电流定义，代入得电功通用公式：。 (3)单位：国际单位焦耳（）；常用单位千瓦时（度，），换算关系：。 (4)物理意义：电功数值等于电路中消耗的总电能，电能可转化为内能、机械能、光能、化学能等。 2.电功率 (1)定义：电流单位时间内做的功，表示电流做功的快慢。 (2)通用公式：，适用于所有电路。 (3)单位：瓦特（），常用千瓦（），。 (4)额定功率与实际功率 ①额定电压：用电器正常工作时的电压；额定功率：额定电压下的功率，是电器固定参数。 ②实际电压：电器工作时两端真实电压；实际功率：实际电压下的功率，决定电器真实工作状态。 ③关系：，，正常工作；，，用电器偏暗/功率不足；，，易烧毁元件。 3.纯电阻电路推导公式 纯电阻：电能全部转化为内能（电阻、电炉丝、白炽灯），满足欧姆定律，代入得：电功：，电功率： 随学随练 1．如图所示是通信用磷酸铁锂电池组的铭牌，关于该电池组下列说法正确的是（     ） A．如果放电电流是，该电池组充满电最长可以工作10小时 B．该电池组充满电可储存的能量大约是 C．该电池组可释放的最大电量是 D．如果充电电流是，把该电池组充满大约需要10小时 2．某国产新能源车的电池组可简化为个电池包串联组成，每个电池包的工作电压平均值为，电池组容量为。当该车用输出电压为的直流充电桩充电时，充电效率为，充满电用时为，该车型百公里平均能耗为，则（    ） A．电池组的工作电压为 B．平均充电电流为 C．续航里程最大为 D．每个电池包充满电后储存的电能为 3．华为Mate80Pro是2025年11月25日发布的Mate80系列最新款智能手机，各项性能相关信息如表所示，充电器最大功率100W，充电时可智能调节充电功率，真正实现了“充电2分钟，待机10小时”。充电前2分钟是超级快充模式随后充电功率“阶梯式”下降，直至充电结束。下列说法中正确的是（　　） A．电池容量的单位“mA·h”是能量单位 B．电池充满电所储存的能量约为 C．手机待机功率为0.26W D．电池内阻约为4.15Ω 知识点焦耳定律 1.实验推导 电流通过电阻产生热量，与电流、电阻、通电时间相关，由焦耳通过定量实验总结规律。 2.内容 电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比。 3.公式 ，适用所有电路（纯电阻、电动机、电解槽均可计算电热）。 4.能量区分（核心考点） （1）纯电阻电路（电炉、电热毯、白炽灯）:电能全部转化内能：，。 （2）非纯电阻电路（电动机、充电电池、电风扇）:电能分为两部分：电热（线圈内阻发热）+其他形式能（机械能、化学能） 能量守恒：，即；此时，不能用计算总电功。 5.热功率 单位时间内导体产生的热量，，所有电路通用；纯电阻电路中。 随学随练 4．如图所示电路中，材质相同的金属导体a和b，横截面积分别为S1、S2，长度分别为l1、l2。闭合开关后，相同时间内a和b产生的焦耳热之比为（　　） A．l1∶l2 B．l2∶l1 C．l2S1∶l1S2 D．l1S2∶l2S1 5．（多选）如图所示为用充电宝给一手机电池充电的等效电路，在充电开始后的10分钟内，充电宝的输出电压为6V、输出电流为0.5A，手机电池的内阻为0.1Ω，则这段时间内（　　） A．充电宝输出的电功率为3W B．充电宝产生的热功率为0.25W C．手机电池产生的焦耳热为15J D．手机电池储存的化学能为1800J 6．（多选）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（　　） A．焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解 B．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 C．电功适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路. D．电流通过生活中的电动摩托车中的电动机时，电能可以全部转化为机械能 知识点电路功率分配与能量守恒 1.串联电路功率分配 串联电流处处相等，由得：，电阻越大，消耗功率越大。 2.并联电路功率分配 并联电压相等，由得：，电阻越小，消耗功率越大。 3.闭合电路整体能量关系 电源总功率（非静电力做功）：；内阻发热功率：；外电路输出总功率（所有用电器总功率）：；能量守恒：， 4.电源效率 ；外电阻越大，电源效率越高。 随学随练 7．有一小量程电流表，满偏电流为0.5mA，内阻为800Ω。现要将它改装成0~1mA、0~10mA的两量程电流表，某同学设计了如图所示的甲、乙两个电路图。下列说法正确的是（     ） A．甲电路中，R1<R2；乙电路中，R3>R4 B．若采用图甲电路，则R1=720Ω C．甲电路可以防止换挡时电流全部流经表头，更加安全 D．若甲、乙电路都选择0~1mA挡位，甲电路功耗更低 8．、、三个灯的规格分别为“、”、“、”、“、”。电源电压为，如图四种连接电路中，保证灯泡正常工作的同时最省电的是（其中为适当规格的附加电阻）（　　） A． B． C． D． 9．例题中若四盏灯泡接成如图所示的电路，其他条件不变。电路中它们的实际功率大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 知识点生活用电电热综合 1.电热器原理：利用电流热效应，将电能完全转化为内能，核心部件为电阻率大、熔点高的合金电阻丝。 2.电热危害：导线、电机线圈发热损耗电能，温度过高烧毁绝缘层引发短路、火灾；散热措施：散热风扇、散热片。 3.节约用电：降低用电器实际工作时间、选用低额定功率节能电器、避免电器长时间待机。 随学随练 10．如图所示为扫地机器人行走模块的简化电路，已知电源电动势，内阻，电动机两端电压，其线圈阻值，灯泡阻值。闭合开关，电动机正常工作，求： (1)通过灯泡的电流； (2)电动机的输出功率。 11．如图所示，某品牌扫地机器人由主机和充电座两部分组成，该扫地机器人主机参数：额定电压为12V，电池额定容量3000mA·h，额定功率24W，当电池剩余电荷量为额定容量的20%时，主机会自动返回充电座充电。下列说法正确的是（     ） A．扫地机器人主机正常运行时，电路中电动机的线圈阻值为6Ω B．电动机在额定电压下工作时，额定电流为3A C．电池充满后，电池所能带的总电荷量是10800C D．主机从满电量开始工作，到其自动返回充电座，能持续清扫的时间为1.5h 12．（多选）我国某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，可以在同样的空间内装入更多电池。一款车型装配了10块“刀片电池”。每块“刀片电池”的容量是120A·h，输出电压为48V，该车型采用充电电压为300V的快充充电桩时，充电效率为80%，充满电需要的时间为8h。已知该车型电动机额定电压为48V，额定功率为1.2kW，则下列说法不正确的是（　　） A．电动机在额定电压下工作时，额定电流为25A B．刀片电池充满电时能储存5.76kW·h的能量 C．电池充满电后最多能供电动机正常工作36h D．快充充电桩的平均充电电流为30A 疑难点纯电阻与非纯电阻电路区分计算 1.判断电路类型：有无电动机、电解池、充电电池，有则为非纯电阻；只有电阻、电热丝为纯电阻。 2.通用公式（所有电路均可）： 总电功、总电功率、电热、热功率。 3.纯电阻额外可用：、，。 4.非纯电阻能量拆分：机械功率，总电功一定大于电热。 活学活用 13．规格不同的三只小灯泡L1、L2 、L3 与定值电阻R如图连接，当在ab两端加上一定电压时，三灯泡的实际功率正好相等，若将三灯泡并联接入电路，三个灯泡的实际功率分别P1、P2 和P3，则（　　） A．P1> P2> P3 B．P3 > P1 > P2 C．P2 > P1 > P3 D．P1 > P3 > P2 14．如下图所示，A、B两灯泡额定电压都为110V，额定功率、，接在电压恒为220V电路上，欲使两灯泡均正常发光，且整个电路消耗的电功率最小，则下面四种电路连接方式中满足要求的是（　　） A． B． C． D． 15．（多选）如图所示的电路中，闭合开关后，通过定值电阻和电动机（正常工作）的电流相同，下列说法正确的是（     ） A．定值电阻消耗的电功率等于电动机消耗的电功率 B．定值电阻消耗的电功率大于电动机消耗的电功率 C．定值电阻的热功率等于电动机的热功率 D．定值电阻的阻值大于电动机线圈的阻值 疑难点含电容器电路稳态电热分析 直流稳态电容器断路，支路无电流，电阻无电热；电容器电压等于并联支路路端电压；电路电阻变化时电容器充放电，短暂支路有电流产生瞬时电热，稳定后无热损耗。 活学活用 16．（多选）如图所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A．手机电池产生的焦耳热为 B．手机电池储存的化学能为 C．充电宝输出的电功率为 D．手机电池内阻 17．（多选）电流传感器可以测量电流，可以反应瞬间的电流变化；图1是电流传感器采集定值电阻的电流随时间变化的部分电路，图2是计算机得出的定值电阻R的电流随时间变化的图像（t轴上下曲线“对称”）。下列说法正确的是（  ） A．1~7s时间内流过R的电流方向没有改变 B．根据图像可以估算一段时间流过R的电量 C．t=2s时，电阻R上的电压是0.06V D．1~4s时间内R消耗的电能等于4~7s时间内消耗的电能 18．下列有关物理量和物理规律的说法正确的是（　　） A．电容器的电容与容纳的电荷量成正比 B．W=UIt适用任何电路，Q=I2Rt适用纯电阻电路 C．电源电动势越大单位时间内将其他能转化为电能越多 D．电场中某点电势高低与该点电场强度的大小没有直接关系 基础通关 1．（多选）如图为台式电风扇，因其小巧便携、可充电等特点深受同学们喜爱。某品牌风扇电阻为0.5Ω，正常工作时的电压为4V、功率为4.8W。机内电池容量为1500mA·h。则（　　） A．该风扇正常工作时的电流为8A B．该风扇正常工作时电动机的机械功率为4.08W C．该风扇连续正常工作的时间为1h D．电池充满电后储存的总电能为2.16×104J 2．如图所示，A为电解槽，N为电炉，电源恒定电压U为（内阻不计），电解槽内阻，当闭合，断开时，理想电流表示数为；当闭合，断开时，电流表的示数为4A（电流表内阻不计），求： (1)电炉的电阻及发热功率各多大？ (2)在电解槽工作时，发热功率和电能转化为化学能的功率各为多少？ 3．如图所示，为某一闭合电路的部分电路，其中R1=20Ω，R2=R3=40Ω，下列关于R1、R2、R3消耗电功率P1、P2、P3，以及R1、R2两端的电压U1、U2的关系正确的是（　　） A．U1=U2，P1=P2=P3 B．U1>U2，P1∶P2∶P3=1∶2∶2 C．U1=U2，P1∶P2∶P3=2∶1∶1 D．U1<U2， P1<P2=P3 4．（多选）电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后保温状态，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。下列说法中正确的是（　　） A．其中是供加热用的电阻丝 B．当开关K接通时电饭锅为保温状态，K断开时为加热状态 C．要使在保温状态时的功率为加热状态的，与的阻值之比应为 D．要使在保温状态时的功率为加热状态的，与的阻值之比应为 5．如图所示，是探究电流产生热量跟哪些因素有关的实验装置。两透明容器中密封着等质量的空气，通电秒后（两容器都不向外放热）下列说法错误的是（　　） A．甲实验表明，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多 B．乙实验表明，在电阻、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多 C．甲实验中左边容器中产生的热量是右边容器中产生的热量的两倍 D．若将乙容器外的电阻换为，仍可探究电流产生热量多少与电流的关系，此时左右两侧容器内空气吸收的热量之比为 6．在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路，电路中电表均为理想电表。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为和；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和。则当这台电动机正常运转时（     ） A．电动机的内阻为 B．电动机的内阻为 C．电动机的输出功率为 D．电动机的输出功率为 7．如图，电源电动势为12V，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为6V，线圈电阻为，问： (1)电动机正常工作时通过的电流多大？ (2)电动机正常工作时产生的机械功率是多大？ 8．关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中正确的是（　　） 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．W=UIt只适用于纯电阻电路，而W=I2Rt适用于任何电路 C．在非纯电阻电路中UI＜I2R D．焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路 9．下列家用电器中利用电流的热效应工作的是（　　） A．扫地机器人 B．电饭煲 C．微波炉 D．电视机 10．如图左，华为12000mA  66W多协议超级快充移动电源（俗称“充电宝”），对华为P70Pro智能手机充电。图右电路中在超级快充模式下，充电宝对手机电池充电，此时可视为恒定电流，充电宝的输出电压为U、输出电流为I，手机电池等效内阻为R，则（　　） A．手机电池的总功率为UI B．充电宝的热功率为 C．手机电池的热功率为 D．手机电池储存的化学能的功率为 素养提升 11．某新型智能恒流源，能稳定输出大小为的电流。某实验小组利用此恒流源测量一定值电阻的阻值。他们又找来了一块电流表A（内阻未知且很小）、滑动变阻器R、电阻箱、导线若干，并连接如图甲所示电路图。 (1)为了保证电流表的安全，闭合开关前应将电阻箱的阻值调到_________（填“最大”或“最小”）。 (2)该同学通过改变电阻箱的阻值，同时记录电流表A的示数为I，得到多组数据，他采用图像法处理数据，为使图像为一条直线，应描绘的是_________图像。 A． B． C． D． (3)该同学描绘的图像如图乙所示，则电阻的阻值为_________（用a，b，c表示）。 (4)调节电阻箱阻值的过程中，消耗的功率会不断变化，若电阻箱的最大阻值足够大，则电阻箱消耗的功率最大值为_________（用和此时记录的电阻箱的阻值表示）。 12．超导体在温度特别低时电阻几乎为零。某次实验，将一个超导材料制成的金属圆环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圆环平面。逐渐降低温度使金属环由正常态转变为超导态，然后突然撤去磁场，此后若环中的电流不随时间变化，则表明其电阻为零。为探究该圆环在超导状态时的电阻率上限，实验测得撤去磁场后环中电流为I，经较长时间t未检测出电流变化。已知仪器只能检测出大于的电流变化（），设环的横截面积为S，电子定向移动的平均速率为v，电子质量为m、电荷量为e。若环中电子定向移动动能的减少量等于圆环产生的热量，则的表达式为（　　） A． B． C． D． 13．如图所示为某种电动绞缆机模型的工作示意图。电源的电动势E=24V，内阻忽略不计，保护电阻R0=4Ω，卷绳电动机M内部线圈电阻r=2Ω。卷绳电动机固定在平台上，通过不可伸长的轻绳与小船相连。闭合开关S，理想电流表示数为I=1A，卷绳电动机以恒定输出功率工作，拉动小船匀速靠岸，小船靠岸过程中轻绳始终保持水平，小船的速度大小为v0=2m/s。求： (1)卷绳电动机的输出功率P； (2)轻绳拉力F的大小。 迁移创新 14．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，电压表的读数始终不变（不为零），检查发现是滑动变阻器有故障。排除后，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）判断滑动变阻器的故障（不要求说明原因）。 （2）求出固定电阻的阻值。 （3）求S断开后，滑动变阻器的功率。 15．图甲为某品牌的共享电动自行车，其电池、纯电阻车灯、电动机的整车简化电路如图乙所示。已知该电动车的电池电动势，电动机的额定电压为，电动机的内阻为，车灯电阻（该电阻恒定不变）。当都接通时，电动机和车灯正常工作的总功率为，求： (1)电池内阻； (2)电动机正常工作时的输出功率； (3)若该电动车电池容量为，电动车载人后在正常工作状态下以的速率匀速行驶，求该车在充满电情况下能行驶的里程（假设电池可以完全放电）。 学科网（北京）股份有限公司1/10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $