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1.1.根据我们的生活经验和所见所闻列举常见的用电器，根据我们的生活经验和所见所闻列举常见的用电器，并说明是电能主要转化为什么能？并说明是电能主要转化为什么能？提示：提示：(1)(1)电灯，把电能转化为光能电灯，把电能转化为光能. .(2)(2)电热毯、电熨斗、电饭煲、电热水器，把电能转化为电热毯、电熨斗、电饭煲、电热水器，把电能转化为内能内能( (热能热能).).(3)(3)电动机，把电能转化为机械能电动机，把电能转化为机械能. .(4)(4)音响，把电能转化为声能音响，把电能转化为声能. .(5)(5)电解槽，把电能转化为化学能电解槽，把电能转化为化学能. .2.2.试从力的角度和能的角度分析电功的实质是什么？试从力的角度和能的角度分析电功的实质是什么？提示：提示：(1)(1)从力的角度看从力的角度看, ,电流做功的实质是电场力对电流做功的实质是电场力对自由电荷做功自由电荷做功. .(2)(2)从能的角度看从能的角度看, ,电流做功过程是电能转化为其他形电流做功过程是电能转化为其他形式能的过程式能的过程, ,电功的大小量度了电能的减少量电功的大小量度了电能的减少量, ,标志着标志着电能转化为其他形式的能的多少电能转化为其他形式的能的多少. .3.3.电功率有何意义？用电器铭牌上所标的功率有何意电功率有何意义？用电器铭牌上所标的功率有何意义？义？提示：提示：(1)(1)电功率是描述用电器电流做功快慢的物理量电功率是描述用电器电流做功快慢的物理量. .(2)(2)用电器铭牌上所标功率指的是用电器的额定功率，用电器铭牌上所标功率指的是用电器的额定功率，即用电器能长时间正常工作时的最大功率，用电器实即用电器能长时间正常工作时的最大功率，用电器实际工作时，其功率不一定等于额定功率，一般要小于际工作时，其功率不一定等于额定功率，一般要小于或等于额定功率或等于额定功率. .【典例【典例1 1】规格为】规格为“220 V220 V，1 000 W”1 000 W”的电炉，求：的电炉，求：(1)(1)电炉正常工作时，通过电阻丝的电流；电炉正常工作时，通过电阻丝的电流；(2)(2)电炉正常工作时的电阻电炉正常工作时的电阻. .【思路点拨【思路点拨】解此题要抓住以下两个方面：解此题要抓住以下两个方面：(1)(1)明确电炉正常工作时的电阻和通过的电流对应的电压明确电炉正常工作时的电阻和通过的电流对应的电压和功率和功率. .(2)(2)能根据功率公式和电阻的定义式确定求电流和电阻的能根据功率公式和电阻的定义式确定求电流和电阻的计算式计算式. . 【自主解答【自主解答】(1)(1)由由P=UIP=UI知，电炉正常工作时：知，电炉正常工作时：I=P/U=1 000/220 A=4.5 A.I=P/U=1 000/220 A=4.5 A.(2)(2)电炉正常工作时的电阻：电炉正常工作时的电阻：由由P=UIP=UI和和R=U/IR=U/I得得R=UR=U2 2/P=48.4 ./P=48.4 .1.1.分析比较纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热分析比较纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热的关系的关系. .提示：提示：(1)(1)纯电阻电路中，由于满足纯电阻电路中，由于满足U=IRU=IR，故，故UItUIt=I=I2 2RtRt，电功和电热在数值上相等，即电功和电热在数值上相等，即W=Q.W=Q.(2)(2)非纯电阻电路中，由于非纯电阻电路中，由于U=IRU=IR不再成立，不再成立，UItIUItI2 2RtRt，电功和电热不相等，一般是电功大于电热，例如电动机电功和电热不相等，一般是电功大于电热，例如电动机在工作时，电功在数值上等于电动机产生的电热与机械在工作时，电功在数值上等于电动机产生的电热与机械能之和，即能之和，即W=Q+EW=Q+E机机. .2.2.试从微观和能的角度分析电热的本质是什么？试从微观和能的角度分析电热的本质是什么？提示：提示：(1)(1)从微观的角度看从微观的角度看, ,电热是自由电荷在导体中定电热是自由电荷在导体中定向移动时向移动时, ,由于导体中金属离子的存在由于导体中金属离子的存在, ,自由电荷不断地自由电荷不断地与金属离子发生碰撞与金属离子发生碰撞, ,使得金属离子运动的程度加剧使得金属离子运动的程度加剧. .从从而使导体温度升高而使导体温度升高, ,即产生电热即产生电热. .(2)(2)从能的角度看从能的角度看, ,电热表示电流通过导体时消耗的电能电热表示电流通过导体时消耗的电能中转化为内能的部分中转化为内能的部分, ,即电热是电能转化为内能的量度即电热是电能转化为内能的量度. .3.3.列举日常生活中利用电流的热效应的用电器，指出列举日常生活中利用电流的热效应的用电器，指出电流热效应不利的方面电流热效应不利的方面. .提示：提示：(1)(1)利用电热的用电器有电热水器、电饭锅、电利用电热的用电器有电热水器、电饭锅、电熨斗、电烤箱等熨斗、电烤箱等. .(2)(2)电流的热效应也有不利的一面，如插头与插座间发电流的热效应也有不利的一面，如插头与插座间发热，导线发热，发电机及电动机发热，还有计算机的热，导线发热，发电机及电动机发热，还有计算机的CPUCPU发热都会对用电器造成危害发热都会对用电器造成危害. .4.4.探究讨论电功率与热功率的含义及计算公式分别是什探究讨论电功率与热功率的含义及计算公式分别是什么？它们是否相等？么？它们是否相等？提示：提示：(1)(1)电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，计算公式路上消耗的全部电功率，计算公式P=IUP=IU；热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率. .计算公式计算公式P=IP=I2 2R.R.(2)(2)对于纯电阻电路，电功率等于热功率，即对于纯电阻电路，电功率等于热功率，即UI=IUI=I2 2R=R=对于非纯电阻电路对于非纯电阻电路,UIR.,UIR.此时电功率要大于热功率此时电功率要大于热功率, ,即即UIIUII2 2R.R.2U.R【典例【典例2 2】有一直流电动机，把它接入】有一直流电动机，把它接入0.2 V0.2 V电压的电路电压的电路中，电动机不转，测得流过电动机的电流是中，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A;0.4 A;若把若把电动机接入电动机接入2.0 V2.0 V电压的电路中，电动机正常工作，工电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是作电流是1.0 A.1.0 A.求电动机正常工作时的输出功率多大？求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？发热功率是多大？【思路点拨【思路点拨】求解此类问题要把握以下三点：求解此类问题要把握以下三点：(1)(1)在什么情况下可以看成纯电阻电路，什么情况下是在什么情况下可以看成纯电阻电路，什么情况下是非纯电阻电路非纯电阻电路. .(2)(2)它们各自的能量转化情况，即遵守的物理规律它们各自的能量转化情况，即遵守的物理规律. .(3)(3)各个公式的物理量与电路中各个参数的对应关系各个公式的物理量与电路中各个参数的对应关系. . 【自主解答【自主解答】当电动机转子不转时，电动机无机械能输当电动机转子不转时，电动机无机械能输出，故电能全部转化成内能，相当于纯电阻电路，欧姆出，故电能全部转化成内能，相当于纯电阻电路，欧姆定律成立定律成立. .当电动机转动时，一部分电能转化成机械能当电动机转动时，一部分电能转化成机械能输出，但因线圈有电阻，故又在该电阻上产生内能，输输出，但因线圈有电阻，故又在该电阻上产生内能，输入的电功率入的电功率P P电电=P=P热热+P+P机机. .接接U=0.2 VU=0.2 V电压，电动机不转，电流电压，电动机不转，电流I=0.4 A,I=0.4 A,根据欧姆根据欧姆定律，线圈电阻定律，线圈电阻R= =0.5 R= =0.5 当接当接U=2.0 VU=2.0 V电压时，电流电压时，电流I=1.0 A,I=1.0 A,U0.2 V=I0.4 A故输入电功率故输入电功率P P电电=UI=2.0=UI=2.01.0 W=2.0 W1.0 W=2.0 W热功率热功率P P热热=I=I2 2R=1.0R=1.02 20.5 W=0.5 W,0.5 W=0.5 W,故输出功率即机械功率故输出功率即机械功率P P机机=P=P电电-P-P热热=(2.0-0.5) W=1.5 W=(2.0-0.5) W=1.5 W如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能，如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能，故其发热功率故其发热功率:P:P热热= =8 W.= =8 W.答案答案: :1.5 W 8 W1.5 W 8 W22U2= W R0.51.1.分析闭合的纯电阻电路中的电源的总功率分析闭合的纯电阻电路中的电源的总功率EI.EI.电源内电源内阻消耗的功率阻消耗的功率I I2 2r r与电源的输出功率与电源的输出功率I I2 2R R存在什么关系存在什么关系? ?提示：提示：由能量守恒由能量守恒EItEIt=I=I2 2Rt+IRt+I2 2rtrt知知EI=IEI=I2 2R+IR+I2 2r.r.2.2.讨论什么情况下电源的输出功率最大讨论什么情况下电源的输出功率最大, ,此时电源的效率此时电源的效率为多少为多少? ?提示：提示：(1)(1)电源的输出功率电源的输出功率P P出出=I=I2 2R=R=由此可知当由此可知当R=rR=r时，电源有最大输出功率时，电源有最大输出功率P P出出maxmax= =(2)(2)此时电源的效率此时电源的效率22ER(R+r)2E.4r22I RR=50%I (R+r)R+r【典例【典例3 3】(2011(2011南京高二检测南京高二检测) )在如图所示的电路中，在如图所示的电路中，所用电源电动势所用电源电动势E=10 VE=10 V，内电阻，内电阻r=1.0 r=1.0 ，电阻，电阻R R1 1可调可调. .现将现将R R1 1调到调到3.0 3.0 后固定后固定. .已知已知R R2 2=16 =16 ，R R3 3= =求：求： 16 ,15(1)(1)开关开关S S断开和接通时，通过断开和接通时，通过R R1 1的电流分别为多大？的电流分别为多大？(2)(2)为了使为了使A A、B B之间电路的电功率在开关之间电路的电功率在开关S S接通时能达到接通时能达到最大值，应将最大值，应将R R1 1的阻值调到多大？这时的阻值调到多大？这时A A、B B间电路消耗间电路消耗的电功率将是多少？的电功率将是多少？【思路点拨【思路点拨】解答本题应把握以下三点：解答本题应把握以下三点：(1)(1)要熟悉闭合电路欧姆定律的内容要熟悉闭合电路欧姆定律的内容. .(2)(2)要能正确分析出电阻的连接方式要能正确分析出电阻的连接方式. .(3)(3)要会使用路端电压与负载的关系进行讨论要会使用路端电压与负载的关系进行讨论. . 【自主解答【自主解答】(1)(1)根据闭合电路欧姆定律得：根据闭合电路欧姆定律得：S S断开时：断开时：I=10/(16+3+1) A=10/20 A=0.5 A.SI=10/(16+3+1) A=10/20 A=0.5 A.S闭合时：闭合时：R RABAB=(R=(R2 2R R3 3)/(R)/(R2 2+R+R3 3)=1.0 )=1.0 所以所以I=10/(1+3+1) A=2.0 A.I=10/(1+3+1) A=2.0 A.(2)S(2)S闭合时，闭合时，R RABAB=1.0 =1.0 是定值电阻，所以电流越大，是定值电阻，所以电流越大，功率越大，所以应将功率越大，所以应将R R1 1调为零调为零.A.A、B B间电路消耗的电功率间电路消耗的电功率为：为：P PABAB=E=E2 2/(R/(RABAB+r)=10+r)=102 2/2 W=50 W./2 W=50 W.答案答案: :(1)0.5 A 2.0 A (2)0 50 W(1)0.5 A 2.0 A (2)0 50 W【典例【典例4 4】如图所示，线段】如图所示，线段A A为某为某电源电源U-IU-I图线，线段图线，线段B B为某电阻为某电阻R R的的U-IU-I图线图线以上述电源和电阻组以上述电源和电阻组成闭合电路时，求：成闭合电路时，求：(1)(1)电源的输出功率电源的输出功率P P出出多大多大? ?(2)(2)电源内部损耗的电功率电源内部损耗的电功率P P内内是多少是多少? ?(3)(3)电源的效率电源的效率多大多大? ?【思路点拨【思路点拨】本题应从以下三点考虑本题应从以下三点考虑(1)(1)电源的电源的U-IU-I图线与电阻的图线与电阻的U-IU-I图线的物理意义图线的物理意义. .(2)(2)图中交点的物理意义图中交点的物理意义. .(3)(3)功率的对应关系功率的对应关系 【标准解答【标准解答】根据题意从根据题意从A A的图线可读出的图线可读出E=3 V,IE=3 V,Imaxmax= =6 A6 A，则，则r=E/Ir=E/Imaxmax=3/6=0.5 ,=3/6=0.5 ,从从B B图线可读出图线可读出R=R=U/I=1 .U/I=1 .由电源由电源E=3 V,rE=3 V,r=0.5 =0.5 与与R=1 R=1 组成组成的闭合电路中，的闭合电路中，I= =3/1.5=2 AI= =3/1.5=2 A，则，则P P出出=I=I2 2R=4 W,R=4 W,P P内内=I=I2 2r=2 W.r=2 W.P P总总=IE=6 W,=IE=6 W,所以所以,=P,=P出出/P/P总总=66.7%. =66.7%. ER+r 知识点知识点1 1：电功电功率：电功电功率1.(20111.(2011贵阳高二检测贵阳高二检测) )一个电热器电阻为一个电热器电阻为R R，当它两端，当它两端电压为电压为U U时，通过时间时，通过时间t t消耗电能为消耗电能为W W，若使它消耗的电能，若使它消耗的电能为为4W4W，下列方法正确的是，下列方法正确的是( )( )A.A.电阻电阻R R不变，电压不变，电压U U不变，通电时间不变，通电时间t t变为原来的变为原来的2 2倍倍B.B.电阻电阻R R减半，电压减半，电压U U增大增大1 1倍，通电时间倍，通电时间t t不变不变C.C.电阻电阻R R不变，电压不变，电压U U增大增大1 1倍，通过时间倍，通过时间t t不变不变D.D.电阻电阻R R减半，电压减半，电压U U不变，通电时间不变，通电时间t t不变不变【解析【解析】选选C.C.根据根据 可得，可得，A A项消耗的电能为项消耗的电能为2W2W，B B项消耗的电能为项消耗的电能为8W8W，C C项消耗的电能为项消耗的电能为4W4W，D D项消耗的项消耗的电能为电能为2W.2W.只有只有C C对对. .2UW=tR2.2.下列情况中，能判定电路两端电压为下列情况中，能判定电路两端电压为220 V220 V的是的是( )( )A.A.每通过每通过1 C1 C的电量，电流做功为的电量，电流做功为220 J220 JB.B.通电时间为通电时间为1 s1 s时，通过电量时，通过电量220 C220 CC.C.通电时间为通电时间为1 s1 s时，电流做功为时，电流做功为220 J220 JD.D.每通过每通过220 C220 C的电量，电流做功为的电量，电流做功为1 J1 J【解析【解析】选选A.A.根据根据W=UIt=UqW=UIt=Uq，无法求出，无法求出B B、C C中电路两端中电路两端的电压，的电压，B B、C C错错. .通过通过A A项中的已知条件可以得出电路两项中的已知条件可以得出电路两端的电压为端的电压为220 V220 V，通过，通过D D项中的已知条件可以得出电路项中的已知条件可以得出电路两端的电压为两端的电压为 A A对，对，D D错错. .1 V,2203.(20103.(2010抚州高二检测抚州高二检测) )图中虚线框内是图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点一个未知电路，测得它的两端点a a、b b之间之间的电阻是的电阻是R R，在，在a a、b b之间加上电压之间加上电压U U，测得，测得流过电路的电流为流过电路的电流为I I，则未知电路的电功，则未知电路的电功率一定是率一定是( )( )A.IA.I2 2R B.UR B.U2 2/R/RC.UI D.IC.UI D.I2 2R+UIR+UI【解析解析】选选C.C.对一切电路都有对一切电路都有P=UIP=UI，而对纯电阻电路，而对纯电阻电路有，有，P=UI=IP=UI=I2 2R= R= 而对非纯电阻电路而对非纯电阻电路P=UIIP=UII2 2R R，P=UI P=UI 由以上分析知，由以上分析知，C C正确，正确，A A、B B、D D错误，错误，选选C.C.2U,R2U,R 知识点知识点2 2：焦耳定律：焦耳定律4.4.在如图所示的电路中，定值电阻在如图所示的电路中，定值电阻的阻值为的阻值为10 10 ，电动机，电动机M M的线圈电的线圈电阻值为阻值为2 2 ，a a、b b两端加有两端加有44 V44 V的的恒定电压，理想电压表的示数为恒定电压，理想电压表的示数为24 V24 V，由此可知，由此可知( )( )A.A.通过电动机的电流为通过电动机的电流为12 A12 AB.B.电动机消耗的功率为电动机消耗的功率为48 W48 WC.C.电动机线圈在电动机线圈在1 1分钟内产生的热量为分钟内产生的热量为480 J480 JD.D.电动机输出的功率为电动机输出的功率为8 W8 W【解析【解析】选选B B、C.C.通过电动机的电流与通过定值电阻的通过电动机的电流与通过定值电阻的电流相同为电流相同为I= =2 A,I= =2 A,故故A A错；电动机消错；电动机消耗的功率为耗的功率为P=UP=U1 1I=24I=242 W=48 W2 W=48 W，故，故B B对；电动机的电对；电动机的电热功率热功率P P热热=I=I2 2r=2r=22 22 W=8 W2 W=8 W，其，其1 1分钟产生的热量分钟产生的热量Q=Q=P P热热t=8t=860 J=480 J60 J=480 J，故，故C C对；电动机的输出功率对；电动机的输出功率P P出出=P-P=P-P热热=(48-8) W=40 W=(48-8) W=40 W，故，故D D错错. .1U-U44-24= AR10 知识点知识点3 3：闭合电路中的能量转化与守恒：闭合电路中的能量转化与守恒5.5.电源的电动势电源的电动势E=30 V,E=30 V,内阻内阻r=1 ,r=1 ,将它与一只将它与一只“6 V6 V12 W”12 W”的灯泡和一台内阻为的灯泡和一台内阻为2 2 的小电动机串联成闭的小电动机串联成闭合电路合电路, ,当灯泡正常发光时当灯泡正常发光时, ,若不计摩擦若不计摩擦, ,电动机输出机电动机输出机械功率与输入电功率之比为械功率与输入电功率之比为( )( )A.91% B.82% C.67% D.60%A.91% B.82% C.67% D.60%【解析【解析】选选B.B.灯泡正常发光，则灯泡正常发光，则电动机两端电压电动机两端电压U UM M=E-I(r+R=E-I(r+R灯灯),),即即U UM M=(30-2=(30-21-6) V=22 V1-6) V=22 V故电动机输入电功率故电动机输入电功率P P入入=U=UM MI=44 WI=44 W电动机内部消耗功率电动机内部消耗功率P P耗耗=I=I2 2R R0 0=8 W=8 W电动机输出功率电动机输出功率P P出出=P=P入入-P-P耗耗=36 W,=36 W,故故 100%82%,B100%82%,B正确正确. .P12I= A=2 AU63644一、选择题一、选择题( (本题共本题共5 5小题，每小题小题，每小题4 4分，共分，共2020分分) )1.1.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法，不正确的下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法，不正确的是是( )( )A.A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多定越多B.W=UItB.W=UIt适用于任何电路，而适用于任何电路，而W=IW=I2 2Rt= Rt= 只适用于纯电只适用于纯电阻电路阻电路C.C.在非纯电阻电路中，在非纯电阻电路中，UIIUII2 2R RD.D.焦耳热焦耳热Q=IQ=I2 2RtRt适用于任何电路适用于任何电路2UtR【解析【解析】选选A.A.电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率大，产生的焦耳热并不一定多，还与通电时间电功率大，产生的焦耳热并不一定多，还与通电时间有关，有关，A A错；错；W=UItW=UIt适用于任何电路，而适用于任何电路，而W=IW=I2 2Rt=Rt=是由是由W=UItW=UIt结合欧姆定律推导而来的，只适用于纯电阻结合欧姆定律推导而来的，只适用于纯电阻电路，电路，B B正确；在非纯电阻电路中，电功率大于热功正确；在非纯电阻电路中，电功率大于热功率，率，C C正确；焦耳定律适用于任何电路，正确；焦耳定律适用于任何电路，D D正确正确. .故选故选A.A.2UtR2.(20112.(2011宁德高二检测宁德高二检测) )一台电动机的线圈电阻与一一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，设通过相同的电流只电炉的电阻相同，设通过相同的电流( (电动机正常运电动机正常运转转),),在相同的时间内在相同的时间内( )( )A.A.电炉放热和电动机放热相等电炉放热和电动机放热相等B.B.电炉两端电压大于电动机两端电压电炉两端电压大于电动机两端电压C.C.电炉两端电压等于电动机两端电压电炉两端电压等于电动机两端电压D.D.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率【解析【解析】选选A A、D.D.由由Q Q热热=I=I2 2RtRt知知A A对对. .电炉为纯电阻电电炉为纯电阻电路，路，UItUIt=I=I2 2Rt,U=IR,Rt,U=IR,电动机为非纯电阻电路，电动机为非纯电阻电路，UItUItII2 2RtRt，UUIR,BIR,B、C C错，错，D D对对. .3.(20113.(2011昆明高二检测昆明高二检测) )一个直流电动机所加电压为一个直流电动机所加电压为U,U,电流为电流为I,I,线圈内阻为线圈内阻为R,R,当它工作时当它工作时, ,下列说法中正确的下列说法中正确的是是( )( )A.A.电动机的输出功率为电动机的输出功率为U U2 2/R/RB.B.电动机的发热功率为电动机的发热功率为I I2 2R RC.C.电动机的输出功率为电动机的输出功率为IU-IIU-I2 2R RD.D.电动机的功率可写作电动机的功率可写作IU=IIU=I2 2R=UR=U2 2/R/R【解析【解析】选选B B、C.C.电动机的输入功率电动机的输入功率P P入入=UI,=UI,发热功率发热功率P P热热=I=I2 2R,R,则输出功率则输出功率P P出出=P=P入入-P-P热热=UI-I=UI-I2 2R,R,故故B B、C C正确正确. .4.(20104.(2010武汉高二检测武汉高二检测) )电动势为电动势为E E、内阻为、内阻为r r的电池与的电池与固定电阻固定电阻R R0 0、变阻器、变阻器R R串联串联, ,如图所示如图所示, ,设设R R0 0=r,R=r,Rabab=2r,=2r,当当变阻器的滑片自变阻器的滑片自a a端向端向b b端滑动时端滑动时, ,下列各物理量中随之减下列各物理量中随之减小的是小的是( )( )A.A.电池的输出功率电池的输出功率B.B.变阻器消耗的功率变阻器消耗的功率C.C.固定电阻固定电阻R R0 0消耗的功率消耗的功率D.D.电池内阻消耗的功率电池内阻消耗的功率【解析【解析】选选B.B.滑片自滑片自a a向向b b滑动滑动,R,R减小减小,R,R总总减小减小, ,故总电故总电流流I I变大变大, ,所以固定电阻所以固定电阻R R0 0消耗功率及电池内阻消耗的消耗功率及电池内阻消耗的功率由功率由P=IP=I2 2R R可得均增大可得均增大, ,故故C C、D D错错; ;滑动过程中滑动过程中,R,R外外由由3r3r减为减为r,r,始终大于内阻始终大于内阻r,r,由由P P输出输出与与R R外外关系图像可知关系图像可知, ,电电池输出功率逐渐增大池输出功率逐渐增大, ,故故A A错错. .将将R R0 0等效为内阻一部分等效为内阻一部分, ,则总内阻为则总内阻为2r,2r,在在R R由由2r2r减小到减小到0 0的过程中的过程中, ,等效电源输等效电源输出功率即变阻器消耗的功率逐渐减小出功率即变阻器消耗的功率逐渐减小, ,故故B B正确正确. .5.(20115.(2011抚顺高二检测抚顺高二检测) )如图所示，如图所示，有四盏电灯连接在电路中，有四盏电灯连接在电路中，L L1 1和和L L2 2都都标有标有“220 V 100 W”220 V 100 W”字样，字样，L L3 3和和L L4 4都标有都标有“220 V 40 W”220 V 40 W”字样，把电字样，把电路接通后，最暗的是路接通后，最暗的是( )( )A.LA.L1 1 B.L B.L2 2 C.L C.L3 3 D.L D.L4 4【解析【解析】选选C.C.由额定电压和额定功率可以判断由额定电压和额定功率可以判断R R1 1=R=R2 2 RR1 1RR2323. .由串联电路功率分配知由串联电路功率分配知P P4 4PP1 1(P(P2 2+ +P P3 3),),而而P P2 2与与P P3 3的大小可由并联电路的功率分配知的大小可由并联电路的功率分配知P P2 2 P P3 3，所以四盏灯消耗的实际功率大小关系为，所以四盏灯消耗的实际功率大小关系为P P4 4PP1 1 P P2 2PP3 3，故最暗的灯是，故最暗的灯是L L3 3，因此选，因此选C.C.二、非选择题二、非选择题( (本题共本题共2 2小题，共小题，共1010分分) )6.(20116.(2011益阳高二检测益阳高二检测)(5)(5分分) )如图所示，电阻如图所示，电阻R R1 1 = =2 2 ，小灯泡，小灯泡L L上标有上标有“3 V3 V，1.5 W”1.5 W”，电源内阻，电源内阻r=r=1 1 ，滑动变阻器的最大阻值为，滑动变阻器的最大阻值为R R0 0( (大小未知大小未知) )，当触，当触头头P P滑动到最上端滑动到最上端a a时；安培表的读数为时；安培表的读数为1 A1 A，小灯泡，小灯泡L L恰好正常发光，求：恰好正常发光，求：(1)(1)滑动变阻器的最大阻值滑动变阻器的最大阻值R R0 0；(2)(2)当触头当触头P P滑动到最下端滑动到最下端 b b时，求电源的总功率及输时，求电源的总功率及输出功率出功率. .【解析【解析】(1)(1)当触头当触头P P滑动到最上端滑动到最上端a a时，流过小灯泡时，流过小灯泡L L的的电流为：电流为：I IL L= P= PL L/U/UL L=0.5 A=0.5 A，流过滑动变阻的电流，流过滑动变阻的电流I I0 0=I=IA A - - I IL L=0.5 A=0.5 A，则，则R R0 0 =U =UL L/I/I0 0 =6 . =6 .(2)(2)电源电动势为电源电动势为E=UE=UL L+I+IA A(R(R1 1+r) =6 V+r) =6 V；当触头；当触头P P滑动到最滑动到最下端下端b b时，滑动变阻器和小灯泡均被短路时，滑动变阻器和小灯泡均被短路. .电路中总电流电路中总电流为：为：I= E/(RI= E/(R1 1+r)=2 A+r)=2 A，电源的总功率为，电源的总功率为P P总总=IE=12 W=IE=12 W，输，输出功率为出功率为P P出出=IE-I=IE-I2 2r =8 W.r =8 W.答案答案: :(1)6 (2)12 W 8 W(1)6 (2)12 W 8 W7.(57.(5分分) )如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为圈的电阻为r=1 r=1 ，电动机两端的电压为，电动机两端的电压为5 V5 V，电路中，电路中的电流为的电流为1 A1 A，物体，物体A A重重20 N20 N，不计摩擦力，求：，不计摩擦力，求： (1)(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？(2)(2)电动机输入功率和输出功率各是多少？电动机输入功率和输出功率各是多少？(3)10 s(3)10 s内，可以把重物内，可以把重物A A匀速提升多高？匀速提升多高？【解析【解析】(1)(1)根据焦耳定律，热功率根据焦耳定律，热功率P P热热=I=I2 2r=1r=12 21 W=1 W.1 W=1 W.(2)(2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P P入入=IU=1=IU=15 W=5 W,5 W=5 W,输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P P出出=P=P入入-P-P热热=5 W-1 W=4 W.=5 W-1 W=4 W.(3)(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率，电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率，在在10 s10 s内内P P出出t=mght=mgh，解得解得答案答案: :(1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m(1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 mP t4 10h= m =2 m.mg20出1.(81.(8分分) )如图所示，如图所示，R R为电阻箱，为电阻箱，“V”V”为理想电压表，当电阻箱为理想电压表，当电阻箱读数为读数为R R1 1=2 =2 时，电压表读数时，电压表读数为为U U1 1=4 V=4 V；当电阻箱读数为；当电阻箱读数为R R2 2= =5 5 时，电压表读数为时，电压表读数为U U2 2=5 V.=5 V.求：求：(1)(1)电源的电动势电源的电动势E E和内阻和内阻r r；(2)(2)当电阻箱当电阻箱R R读数为多少时，电源的输出功率最大？读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值最大值P Pm m为多少？为多少？【解析【解析】(1)(1)由闭合电路欧姆定律由闭合电路欧姆定律 联立联立并代入数据解得并代入数据解得E=6 VE=6 V，r=1 .r=1 .111UE=U +rR222UE=U +rR(2)(2)由输出功率表达式由输出功率表达式 将将式变形为式变形为 由由式知，式知，R=r=1 R=r=1 时，时，P P有最大值有最大值答案答案: :(1)6 V 1 (2)1 9 W(1)6 V 1 (2)1 9 W22EP=R(R+r)22EP=(R-r)+4rR2mEP =9 W.4r2.(122.(12分分) )一台电风扇，内阻为一台电风扇，内阻为20 20 ，接上，接上220 V220 V电压电压后，消耗功率后，消耗功率66 W66 W，问：，问：(1)(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？(2)(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转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？化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？(3)(3)如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，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？发热功率是多少？【解析【解析】(1)(1)因为因为P P入入=IU=IU所以所以(2)(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率电风扇正常工作时转化为内能的功率P P内内=I=I2 2R=0.3R=0.32 220 W=1.8 W20 W=1.8 W电风扇正常工作时转化为机械能的功率电风扇正常工作时转化为机械能的功率P P机机=P=P入入-P-P内内=66 W-1.8 W=64.2 W=66 W-1.8 W=64.2 W电风扇正常工作时的效率电风扇正常工作时的效率 = = 100%=97.3%.100%=97.3%.P66I= A=0.3 A.U22064.266(3)(3)电风扇风叶被卡住后电动机不转时可视为纯电阻，电风扇风叶被卡住后电动机不转时可视为纯电阻，通过电风扇的电流通过电风扇的电流I = =11 AI = =11 A电动机消耗的电功率电动机消耗的电功率P=IU=11P=IU=11220 W=2 420 W220 W=2 420 W电动机的发热功率电动机的发热功率P P内内=I=I2 2R=11R=112 220 W=2 420 W.20 W=2 420 W.答案答案: :(1)0.3 A (2)64.2 W 1.8 W 97.3%(1)0.3 A (2)64.2 W 1.8 W 97.3%(3)11 A 2 420 W 2 420 W(3)11 A 2 420 W 2 420 WU220= AR20
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