2022-2023學(xué)年高二物理講義人教版必修第三冊(cè)12.1 電路中的能量轉(zhuǎn)化（教師版）

12.1電路中的能量轉(zhuǎn)化【物理核心素養(yǎng)】物理觀念：焦耳定律是能量守恒定律在電能和熱能轉(zhuǎn)換中的體現(xiàn)，能量觀念科學(xué)思維：通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)電路的探究，提高學(xué)生的分析論證能力，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生歸納、總結(jié)的科學(xué)思維方法．科學(xué)探究：通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)觀察、分析和總結(jié)的能力．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過(guò)本節(jié)教學(xué)，讓學(xué)生體會(huì)到探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：電功概念的建立和理解教學(xué)難點(diǎn)：分析非純電阻電路（例如電動(dòng)機(jī)）能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系、區(qū)分電功和電熱。知識(shí)點(diǎn)一、1．電功和電功率W＝UIt是電功的計(jì)算式，P＝UI是電功率的計(jì)算式，適用于任何電路．2．電熱和熱功率Q＝I2Rt是電熱的計(jì)算式，P熱＝I2R是熱功率的計(jì)算式，可以計(jì)算任何電路產(chǎn)生的電熱和熱功率．3．電功和電熱的關(guān)系(1)在純電阻電路中：①電功和電熱相等，W＝Q＝UIt＝eq\f(U2,R)t＝I2Rt；②電功率和熱功率相等，P電＝P熱＝UI＝I2R＝eq\f(U2,R)；③歐姆定律成立：由UIt＝I2Rt得：I＝eq\f(U,R).(2)在非純電阻電路中：①電功大于電熱，W＝Q＋W其他，電功只能用W＝UIt計(jì)算，電功率只能用P＝UI計(jì)算；②電熱只能用Q＝I2Rt計(jì)算，熱功率只能用P＝I2R計(jì)算；③歐姆定律不成立，由UIt>I2Rt得：U>IR.【經(jīng)典例題1】如圖是額定電壓均為220V的燈泡L1和L2的U－I圖像。下列分析不正確的是（）A．當(dāng)L1兩端的電壓為100V時(shí)，其實(shí)際功率為20WB．當(dāng)通過(guò)L2的電流為0.45A時(shí)，其1min消耗的電能為4320JC．將L1、L2串聯(lián)，若L1兩端的電壓為40V，則L2的功率為8WD．將L1、L2并聯(lián)，若通過(guò)L2的電流為0.5A，則L1的功率為66W【答案】C【解析】A.當(dāng)L1兩端的電壓為100V時(shí)，根據(jù)圖像可知，通過(guò)L1的電流為0.2A，其實(shí)際功率為故A正確，不符合題意；B.當(dāng)通過(guò)L2的電流為0.45A時(shí)，L2兩端的電壓為160V，其1min消耗的電能為故B正確，不符合題意；C.將L1、L2串聯(lián)，若L1兩端的電壓為40V，由圖像可知，通過(guò)燈泡L1的電流為根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律可知，通過(guò)燈泡L2的電流由圖像可知，此時(shí)燈泡L2兩端的電壓為L(zhǎng)2的功率為故C錯(cuò)誤，符合題意；D.將L1、L2并聯(lián)，若通過(guò)L2的電流為0.5A，由圖像可知，L2兩端的電壓為根據(jù)并聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，燈泡L1兩端的電壓由圖像可知，通過(guò)L1的電流L1的功率為故D正確，不符合題意。故選C。【變式訓(xùn)練1】下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說(shuō)法中不正確的是（）A．電功率越大，則電流做功越快，電路中產(chǎn)生的熱量一定越多B．W=UIt適用于任何電路，而只適用于純電阻電路C．在非純電阻電路中，D．熱量適用于任何電路【答案】A【解析】A．電功率越大，則電流做功越快，但電路中產(chǎn)生的熱量不一定多，故A錯(cuò)誤；B．電功的定義式為適用于任何電路，而計(jì)算式只適用于純電阻電路，故B正確；C．在非純電阻電路中，電流所做的功等于產(chǎn)生的熱量與其他形式的能之和，所以即故C正確；D．電路熱功率的定義式為適用于計(jì)算任何電路中產(chǎn)生的熱量，故D正確。故選A。知識(shí)點(diǎn)二、純電阻電路中功率的分配與計(jì)算1．在純電阻電路中，由于W＝Q，I＝eq\f(U,R)，所以有P＝UI＝I2R＝eq\f(U2,R).2．串、并聯(lián)電路中的功率關(guān)系串聯(lián)電路并聯(lián)電路功率分配eq\f(P1,P2)＝eq\f(R1,R2)eq\f(P1,P2)＝eq\f(R2,R1)總功率P＝P1＋P2＋…＋PnP＝P1＋P2＋…＋Pn3.額定功率和實(shí)際功率(1)用電器正常工作時(shí)所消耗的電功率叫作額定功率．當(dāng)實(shí)際電壓達(dá)到額定電壓時(shí)，實(shí)際功率等于額定功率．(2)為了用電器不被燒毀，實(shí)際功率不能大于額定功率．【經(jīng)典例題2】額定電壓都是110V、額定功率PA＝110W和PB＝40W的兩盞電燈，若接在電壓是220V的電路上，使兩盞電燈均能正常發(fā)光，且電路中消耗功率最小的電路是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】由和已知條件可知兩燈泡電阻關(guān)系為RA<RBA．對(duì)于A選項(xiàng)電路，由于RA<RB，所以UA<110V，UB>110V，兩燈不能正常發(fā)光，A錯(cuò)誤；B．對(duì)于B選項(xiàng)電路，A燈阻值較小，并聯(lián)滑動(dòng)變阻器后，并聯(lián)部分阻值變得更小，小于RB，所以UA<110V，UB>110V，兩燈不能正常發(fā)光，B錯(cuò)誤；CD．對(duì)于C選項(xiàng)電路，B燈與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)后，若并聯(lián)部分阻值等于RA，則有UA＝UB＝110V兩燈可以正常發(fā)光，對(duì)于D選項(xiàng)電路，若變阻器的接入電阻等于A、B的并聯(lián)電阻，則有UA＝UB＝110V兩燈可以正常發(fā)光，比較C、D兩個(gè)電路，由于C電路中滑動(dòng)變阻器功率為P1=(IA－IB)×110V而D電路中滑動(dòng)變阻器功率為P2=(IA＋I(xiàn)B)×110V對(duì)比可得所以C電路消耗電功率最小，C正確，D錯(cuò)誤。故選C?！咀兪接?xùn)練2】如圖所示，a、b兩點(diǎn)間的電壓為9V，三個(gè)電阻的阻值分別為R1=R2=6Ω、R3=3Ω。下列說(shuō)法正確的是（）A．R1、R2、R3兩端的電壓之比為2：1：1B．R1、R2、R3消耗的電功率之比為1：1：2C．在相等的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)R1、R2、R3的電荷量之比為2：2：1D．在相等的時(shí)間內(nèi)，R1、R2、R3產(chǎn)生的焦耳熱之比為1：2：2【答案】B【解析】A．電路中的總電阻為R=R3+=3Ω+Ω=6Ω電路中的電流I==A=1.5A則R3兩端電壓U3=IR3=1.5×3V=4.5V并聯(lián)部分兩端電壓為U'=I=4.5V所以R1、R2、R3兩端的電壓之比為1：1：1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)P=可得R1、R2、R3消耗的電功率之比為1：1：2，選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)歐姆定律I=可得通過(guò)R1、R2、R3的電流之比為1：1：2，根據(jù)I=可得在相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)R1、R2、R3的電荷量之比為等于通過(guò)它們的電流之比，即1：1：2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)Q=I2Rt可以得到在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱之比為1：1：2，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。知識(shí)點(diǎn)三、非純電阻電路功率的分析與計(jì)算1．電動(dòng)機(jī)的功率和效率(1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率是電動(dòng)機(jī)消耗的總功率，P電＝UI.(2)電動(dòng)機(jī)的熱功率是線圈上電阻的發(fā)熱功率，P熱＝I2R.(3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率是電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率P出＝P機(jī)．三者關(guān)系為：P電＝P熱＋P機(jī)(4)電動(dòng)機(jī)的效率：η＝eq\f(P機(jī),P電)×100%＝eq\f(IU－I2R,IU)×100%＝eq\f(U－IR,U)×100%.2．串、并聯(lián)電路的總功率(1)串聯(lián)電路：P總＝U總I＝(U1＋U2＋U3＋…＋Un)I＝P1＋P2＋P3＋…＋Pn(2)并聯(lián)電路：P總＝UI總＝U(I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3＋…＋I(xiàn)n)＝P1＋P2＋P3＋…＋Pn從能量轉(zhuǎn)化的角度看，無(wú)論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，無(wú)論是純電阻電路還是非純電阻電路，電路消耗的總功率均等于電路中各部分消耗的功率之和．【經(jīng)典例題3】有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，給它接0.2V電壓，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0.5A；若給電動(dòng)機(jī)接2V的電壓，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1.0A。則：（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率為多大？（2）如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？【答案】（1）1.6W；（2）10W【解析】（1）當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為熱功率為電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出功率為（2）卡住后熱功率【變式訓(xùn)練3】（多選）如圖所示，圖甲中M表示電動(dòng)機(jī)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片從一端滑到另一端的過(guò)程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示。已知電流表讀數(shù)在0.2A以下時(shí)，電動(dòng)機(jī)沒(méi)有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，不考慮電表對(duì)電路的影響，以下判斷正確的是（）A．電路中電源電動(dòng)勢(shì)為3.6VB．滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電壓表V2的讀數(shù)逐漸減小C．電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為4D．滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30【答案】ACD【解析】A．由電路圖甲知，電壓表V2測(cè)量路端電壓，電路中電流增大時(shí)，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以圖乙中最上面的圖線表示V2的電壓與電流的關(guān)系。此圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，為當(dāng)電流I=0.1A時(shí)，U=3.4V，則電源的電動(dòng)勢(shì)A正確；B．變阻器向右滑動(dòng)時(shí)，R阻值變大，總電流減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，則V2讀數(shù)逐漸增大，B錯(cuò)誤；C．已知電流表讀數(shù)在0.2A以下時(shí)，電動(dòng)機(jī)沒(méi)有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電壓表V1的示數(shù)即電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律可知，電動(dòng)機(jī)的電阻C正確；D．當(dāng)I=0.1A時(shí)，電路中電流最小，變阻器的電阻為最大值，所以D正確。故選ACD。題組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓是100V，電阻是2Ω。正常工作時(shí)，通過(guò)的電流為5A，則電動(dòng)機(jī)因發(fā)熱損失的功率為（）A．500W B．200W C．50W D．450W【答案】C【解析】根據(jù)焦耳定律得到P熱＝I2r＝（5A）2×2Ω＝50W故選C。2．通過(guò)電阻絲的電流是I=100mA，電阻絲的電阻是R=100Ω，通電時(shí)間是t=10s，則（）A．電阻絲兩端電壓是100VB．通過(guò)其某一橫截面的電子數(shù)是1.6×1018個(gè)C．電流做的功是100JD．產(chǎn)生的熱量是10J【答案】D【解析】A．電阻絲兩端電壓是U=IR=10VA錯(cuò)誤；B．通電時(shí)間為10s時(shí)，通過(guò)某一截面的電荷量為q=It=1C一個(gè)電子的電荷量e=1.6×10-19C，則通電時(shí)間為10s時(shí)，通過(guò)其某一橫截面的電子數(shù)是（個(gè)）B錯(cuò)誤；CD．因?yàn)殡娮杞z是純電阻，所以電流做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則有W=I2Rt=10JC錯(cuò)誤，D正確。故選D。3．杭州在國(guó)內(nèi)率先啟用可出租的微公交，為市民提供又一便利的出行選擇。該微公交由蓄電池對(duì)車上電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力。該車的主要技術(shù)參數(shù)如表，下列說(shuō)法正確的是（）整車質(zhì)量600kg鉛酸蓄電池電壓48V最高車速60km/h容量120Ah承載人數(shù)2人電動(dòng)機(jī)額定電壓48V最大承載質(zhì)量200kg額定功率1.2kWA．蓄電池充滿電時(shí)能儲(chǔ)電5760JB．電動(dòng)機(jī)在額定電壓下工作時(shí)，額定電流為2.5AC．蓄電池充滿電后最多能供電動(dòng)機(jī)正常工作4.8hD．電動(dòng)機(jī)在額定電壓下工作1h，流過(guò)的電荷量為4.32×105C【答案】C【解析】A．根據(jù)電功公式可得蓄電池充滿電儲(chǔ)存的電能為故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電功率的公式可得電動(dòng)機(jī)的額定電流為故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)選項(xiàng)A中的分析得到的蓄電池充滿電時(shí)的儲(chǔ)能，則可得蓄電池充滿電后最多能供電動(dòng)機(jī)正常工作的時(shí)間為故選項(xiàng)C正確；D．由選項(xiàng)B的分析可知電動(dòng)機(jī)的額定電流，則根據(jù)電流定義可知電動(dòng)機(jī)在額定電壓下工作1h，流過(guò)的電荷量為故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。4．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，電源內(nèi)阻為1.0Ω，電路中的電阻R0為1.5Ω，小型直流電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻為0.5Ω，閉合開(kāi)關(guān)S后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表的示數(shù)為2.0A，則以下判斷中正確的是（）A．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為14W B．電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為7.0VC．電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱功率為4.0W D．電源輸出的功率為24W【答案】B【解析】電動(dòng)機(jī)兩端的電壓U=E-I（R0＋r）=7.0V則電動(dòng)機(jī)的輸入功率P=UI=14W電動(dòng)機(jī)的熱功率P熱=I2RM=2W則電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出=P-P熱=12W電源的輸出功率P′=EI-I2r=20WB正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5．（多選）—直流電動(dòng)機(jī)所加電壓為U．電流為I．線圈內(nèi)阻為R。當(dāng)它工作時(shí)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（

）A．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 B．電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為C．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 D．電動(dòng)機(jī)的功率為【答案】AD【解析】A．電動(dòng)機(jī)的總功率為P=UI由于是非純電阻電路，故所以電動(dòng)機(jī)的輸出功率為故A符合題意；B．電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率，根據(jù)焦耳定律P熱=I2R故B不符合題意；C．電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出=P-P熱=UI-I2R故C不符合題意；D．電動(dòng)機(jī)的總功率為P=UI不為故D符合題意。故選AD。6．（多選）如圖所示，直流電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R，當(dāng)該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為U，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I，則（）A．電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)熱功率為I2RB．電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為IUC．電動(dòng)機(jī)的總功率為IUD．電動(dòng)機(jī)機(jī)械功率為IU-I2R【答案】ACD【解析】電動(dòng)機(jī)的電功率P=UI，熱功率P熱=I2R，所以機(jī)械功率是P機(jī)=P-P熱=UI-I2R故選ACD。7．（多選）電飯煲工作時(shí)有兩種狀態(tài)：一種是煲內(nèi)水燒干前的加熱狀態(tài)，另一種是煲內(nèi)水燒干后的保溫狀態(tài)。如圖所示是電飯煲電路原理示意圖，S是用感溫材料制造的開(kāi)關(guān)下列說(shuō)法正確的是（

）A．當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí)電飯煲為保溫狀態(tài)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)電飯煲為加熱狀態(tài)B．當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí)電飯煲為加熱狀態(tài)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)電飯煲為保溫狀態(tài)C．要使在保溫狀態(tài)時(shí)的功率為加熱狀態(tài)時(shí)的一半，應(yīng)為2：1D．要使在保溫狀態(tài)時(shí)的功率為加熱狀態(tài)時(shí)的一半，應(yīng)為【答案】BD【解析】AB．如圖所示，由P=得，當(dāng)接通S時(shí)，電阻變小，功率變大，處于加熱狀態(tài)；當(dāng)斷開(kāi)S時(shí)，電阻變大，功率變小，處于保溫狀態(tài)，則R2是供加熱用的電阻絲，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí)電飯鍋為加熱狀態(tài)，S斷開(kāi)時(shí)為保溫狀態(tài)，A錯(cuò)誤、B正確；CD．使R2在保溫狀態(tài)時(shí)的功率為加熱狀態(tài)的一半，由P=I2R可得，電阻R2在保溫與加熱狀態(tài)下的電流之比1：，所以(R1+R2)：R2=：1則R1：R2=(-1)：1C錯(cuò)誤、D正確。故選BD。8．一臺(tái)標(biāo)有“，”字樣的電熱水器在額定電壓下使用，產(chǎn)生多少熱量？如果電路電壓略有下降，降為，電熱水器放出的熱量又是多少？【答案】；【解析】設(shè)該電熱水器額定電壓為U、額定功率為P、電阻為R，則在額定電壓下使用時(shí)其產(chǎn)生的熱量為根據(jù)可得電熱水器的電阻當(dāng)電路電壓為時(shí)，電熱水器產(chǎn)生的熱量9．如圖所示是規(guī)格為“”的排風(fēng)扇，線圈電阻為，接上電壓后，排風(fēng)扇的發(fā)熱功率和輸出功率各多大？如果工作過(guò)程中，由于某種原因葉片被卡住，電機(jī)被燒壞，請(qǐng)說(shuō)明電機(jī)被燒壞的原因。【答案】1W；35W；熱功率過(guò)大【解析】由其規(guī)格為“”可得正常工作時(shí)電流發(fā)熱功率輸出功率由于某種原因葉片被卡住，輸出功率為零，此時(shí)熱功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電機(jī)的承受能力，電機(jī)被燒壞。題組B能力提升練10．在如圖所示的電路中，有四盞燈，L1和L2都標(biāo)有“220V，100W”字樣，L3和L4都標(biāo)有“220V，40W”字樣，把電路接通后，最暗的是（）A．L1 B．L2C．L3 D．L4【答案】C【解析】由題意可知，L1、L2的電阻相等，L3、L4的電阻相等。由公式解得則有設(shè)L1、L2、L3、L4實(shí)際消耗的功率分別為P1、P2、P3、P4，由題圖可知，通過(guò)L1的電流大于通過(guò)L2的電流，由公式P=I2R得到P1>P2同理可得P4>P3，P4>P1由于L2和L3的電壓相等，由公式可知P2>P3則有P4>P1>P2>P3所以L3最暗。故選C。11．額定電壓均為110V，額定功率PA=100W，PB=40W的A、B兩盞燈泡，若接在電壓為220V的電路上，使兩盞燈泡均能正常發(fā)光，且消耗功率最小的電路是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】判斷燈泡能否正常發(fā)光，就要判斷實(shí)際電壓是不是額定電壓或?qū)嶋H電流是不是額定電流，對(duì)燈泡有可知RA<RB。對(duì)于A電路，由于RA<RB，所以UB>UA，又UB＋UA=220V則UB>110V，B燈被燒毀，UA<110V，A燈不能正常發(fā)光；對(duì)于B電路，由于RB>RA，A燈與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，并聯(lián)電阻小于RB，所以UB>U并，則UB>110V，B燈被燒毀，A燈不能正常發(fā)光；對(duì)于C電路，B燈與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，并聯(lián)電阻可能等于RA，所以可能UA=UB=110V兩燈可以正常發(fā)光；對(duì)于D電路，若滑動(dòng)變阻器的有效電阻等于A燈、B燈的并聯(lián)電阻，則UA=UB=110V兩燈可以正常發(fā)光。比較C、D兩個(gè)電路，當(dāng)燈A、B均正常發(fā)光時(shí)，由于C電路中滑動(dòng)變阻器功率為PC=（IA-IB）×110V而D電路中滑動(dòng)變阻器功率為PD=（IA＋I(xiàn)B）×110V所以C電路消耗電功率最小。故選C。12．如圖，電路中R1、R2是材料相同、上下表面為正方形的長(zhǎng)方體導(dǎo)體，R1、R2厚度相同，R1的上下表面的面積大于R2的上下表面的面積。閉合開(kāi)關(guān)后，以下判斷正確的是（）A．通過(guò)R1的電流大于通過(guò)R2的電流B．R1兩端的電壓大于R2兩端的電壓C．R1兩端的電壓等于R2兩端的電壓D．R1的電功率小于R2的電功率【答案】C【解析】A．由于兩導(dǎo)體串聯(lián)在電路中，因此兩導(dǎo)體中電流一定相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．設(shè)導(dǎo)體上表面邊長(zhǎng)為a，厚度為d，根據(jù)R=可知R=則可知導(dǎo)體電阻與厚度d有關(guān)，與上下表面的面積無(wú)關(guān)，因此R1的電阻等于R2的電阻；C．由U=IR可知，R1兩端的電壓等于R2兩端的電壓，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；D．二者電阻值相等，由P=I2R可知，R1的電功率等于R2的電功率，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。13．（多選）研究發(fā)現(xiàn)電解液導(dǎo)電時(shí)也滿足歐姆定律。圖甲為一測(cè)量電解液的電阻率的長(zhǎng)方體玻璃容器，X、Y為電極，邊長(zhǎng)a=40cm，b=20cm，c=10cm，當(dāng)里面注滿待測(cè)電解液，在X、Y間加上不同電壓后。其伏安特性曲線如圖乙所示。忽略電解液的熱膨脹，則下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓U=15V時(shí)，電解液的電阻是3×103ΩB．電壓U=15V時(shí)，電解液熱功率是7.5×10WC．電壓U=15V時(shí)，電解液的電阻率是150Ω·mD．電壓U增大時(shí)，電解液的電阻率將減小【答案】ACD【解析】A．電壓U=15V時(shí)，電流為求得電解液的電阻為故A正確；B．電壓U=15V時(shí)，電解液熱功率故B錯(cuò)誤；C．由圖甲可知電解液長(zhǎng)為橫截面積為根據(jù)解得故C正確；D．由圖乙可知，電壓增大，電解水的阻值減小，所以電解水的電阻率隨電壓的增大而減小，故D正確。故選ACD。14．（多選）下表列出了某品牌電動(dòng)自行車及所用電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，不計(jì)其自身機(jī)械能損耗。若該車在額定狀態(tài)下以最大運(yùn)行速度行駛，則（）自重40kg額定電壓48V載重75kg額定電流12A最大行駛速度20km/h額定輸出功率350WA．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為576W B．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為4ΩC．該車獲得的牽引力為104N D．該車受到的阻力為63N【答案】AD【解析】A．由于U＝48V，I＝12A，則P＝IU＝576W故A正確；B．因，所以則故B錯(cuò)誤；CD．最大速度行駛時(shí)，牽引力與阻力大小相等，由P出＝Fv＝Ffv，得故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。15．（多選）在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，可采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中電表均為理想電表。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.0A和1.0V；重新調(diào)節(jié)R，使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和15.0V。則當(dāng)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（）A．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為1Ω B．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為7.50C．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為26W D．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為22W【答案】AC【解析】AB．電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.0A和1.0V，則電動(dòng)機(jī)的電阻故A正確，B錯(cuò)誤。CD．電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和15.0V，電動(dòng)機(jī)的總功率為電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率是故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。16．如圖所示是某型號(hào)電飯煲的電路圖。是一個(gè)限溫開(kāi)關(guān)，手動(dòng)閉合，此開(kāi)關(guān)在鍋體內(nèi)溫度達(dá)到居里點(diǎn)（103℃）時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。是一個(gè)自動(dòng)溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度低于約70℃時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合，溫度高于80℃時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。紅燈是加熱狀態(tài)時(shí)的指示燈，黃燈是保溫狀態(tài)時(shí)的指示燈。限流電阻，加熱電阻絲，兩燈電阻均不計(jì)。（1）手動(dòng)閉合開(kāi)關(guān)后，電飯煲進(jìn)入煮飯的加熱過(guò)程，請(qǐng)說(shuō)明兩個(gè)指示燈中的哪一個(gè)發(fā)光，并計(jì)算加熱電阻此時(shí)消耗的電功率。（2）若開(kāi)始時(shí)沒(méi)有手動(dòng)閉合開(kāi)關(guān)，電飯煲進(jìn)入保溫過(guò)程，在也沒(méi)有閉合的情況下，兩個(gè)指示燈中的哪一個(gè)發(fā)光，并計(jì)算加熱電阻此時(shí)消耗的電功率?！敬鸢浮浚?）紅燈發(fā)光，968W；（2）黃燈發(fā)光，6.7W【解析】（1）手動(dòng)閉合開(kāi)關(guān)后，電飯煲進(jìn)入煮飯的加熱過(guò)程，黃燈所在支路被短路，黃燈熄滅，紅燈發(fā)光，加熱電阻此時(shí)消耗的電功率為（2）若開(kāi)始時(shí)沒(méi)有手動(dòng)閉合開(kāi)關(guān)，電飯煲進(jìn)入保溫過(guò)程，在也沒(méi)有閉合的情況下，黃燈一定會(huì)有電流通過(guò)，黃燈會(huì)發(fā)光，此時(shí)和的并聯(lián)阻值為根據(jù)串聯(lián)電路正比分壓規(guī)律可知，和并聯(lián)部分的電壓為此時(shí)加熱電阻絲消耗的電功率為未處于正常加熱狀態(tài)，因?yàn)榧t燈與R2串聯(lián)，該支路兩端電壓較低，所以紅燈不會(huì)發(fā)光。17．有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，在它兩端施加的電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是；若在電動(dòng)機(jī)兩端加上的電壓，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是。求該電動(dòng)機(jī)在內(nèi)：（1）電源輸入給電動(dòng)機(jī)的功率為多少？（2）電動(dòng)機(jī)消耗的電能為多少？（3）電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為多少？（4）電動(dòng)機(jī)有多少電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？【答案】（1）2W；（2）120J；（3）30J；（4）90J【解析】（1）電源輸入給電動(dòng)機(jī)的功率為（2）電動(dòng)機(jī)消耗的電能為（3）電動(dòng)機(jī)線圈電阻產(chǎn)生的熱量為（4）電動(dòng)機(jī)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能為題組C培優(yōu)拔尖練18．在如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為8V，燈泡L標(biāo)有“3V

6W”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM=1Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光，下列說(shuō)法正確的是（）A．整個(gè)電路消耗的電功率是10W B．電動(dòng)機(jī)的輸出功率8WC．電動(dòng)機(jī)的效率是80% D．流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是2A【答案】D【解析】D．燈泡正常發(fā)光，則電路中的電流為由于電路串聯(lián)，因此流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是2A，故D正確；A．整個(gè)電路消耗的功率為故A錯(cuò)誤；B．燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓等于其額定電壓，故電動(dòng)機(jī)的輸入電壓為電動(dòng)機(jī)的熱功率為電動(dòng)機(jī)的輸出功率為故B錯(cuò)誤；C．電動(dòng)機(jī)的效率為故C錯(cuò)誤。故選D。19．國(guó)慶期間小明去逛超市，遇促銷打折買了一個(gè)電吹風(fēng)，電吹風(fēng)的使用說(shuō)明書(shū)上給出了如表所示的參數(shù)及圖示電路圖。下列說(shuō)法正確的是（）電吹風(fēng)銘牌參數(shù)額定電壓220V50Hz額定功率熱風(fēng)1000W冷風(fēng)250WA．該電吹風(fēng)發(fā)熱電阻R的阻值約為64.5ΩB．該電吹風(fēng)電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻為193.6ΩC．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí)，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)D．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為1000J【答案】A【解析】A