資源簡介

1.電路中的能量轉化
探究點一　電功的理解及串、并聯電路中的電功率
1．電流做功的實質
導體中的恒定電場對自由電荷的靜電力在做功．________轉化為其他形式的能，是通過電流做功來實現的．
2．電功　　　　數值上等于從電源獲得的能量
(1)定義：電流在一段電路中所做的功，等于這段電路兩端的電壓U、電路中的________、通電________三者的乘積．
(2)公式：W＝Uq＝________．
(3)單位：________，符號：________．
3．電功率
(1)定義：電流在一段電路中做功的功率P等于這段電路兩端的________與________的乘積．
(2)公式：P＝________．
(3)單位：________，符號：________．
【情境思考】
1．電吹風工作時，將電能轉化為什么能？電熨斗工作時，將電能轉化為什么能？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2．(1)如圖所示是電烙鐵和電熨斗，為什么這些用電器通電后會發熱呢？
(2)電烙鐵通電后，電烙鐵的烙鐵頭熱得能把金屬熔化，而與電烙鐵相連的導線卻不怎么熱，為什么？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【思維提升】
1．對電功的理解
(1)從力的角度看，電流做功的實質是，導體中的恒定電場對自由電荷的靜電力在做功．
(2)從能的角度看，電流做功過程是電能轉化為其他形式的能的過程，電功的大小量度了電能的減少量，標志著電能轉化為其他形式的能的多少．
(3)電功W＝UIt＝qU對任何電路都適用．
2．串、并聯電路中的電功率
項目 串聯電路 并聯電路
特點 電流相同I1＝I2 電壓相同U1＝U2
電功率計算公式 P＝I2R P＝
功率關系 ＝ ＝
總功率 P＝P1＋P2＋…＋Pn
特別提示　(1)求解串、并聯電路中的功率分配問題，比例法求解會使問題簡化，但一定要確定是正比關系還是反比關系．
(2)當分析用電器的功率問題時，一定要注意用電器的安全，不要超過用電器的額定電壓、額定電流．
例1 長為L的均勻金屬絲總電阻為R，彎成如圖所示的圓形閉合導線環，A、B、C、D四點將圓環等分．將A、C兩點接入電壓恒為U的電源上時，圓環消耗的功率為P.若將A、B兩點接入同樣的電源上時，圓環消耗的功率為(　　)
A．P B．P
C．P D．2P
[解題心得]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例2 如圖甲，電路中電源電動勢為3.0 V，內阻不計，L1、L2、L3為三個相同規格的小燈泡，小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．當開關閉合后，下列說法中正確的是(　　)
A．L1中的電流為L2中電流的2倍
B．L3的電阻約為1.875 Ω
C．L3的電功率約為0.75 W
D．L2和L3的總功率約為3 W
[解題心得]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
題后反思
功率求解的技巧
(1)在純電阻電路中，比較用電器的電功率時，要根據已知條件靈活選用公式，如用電器電流相同時，用P＝I2R比較，若電壓相同時，用P＝比較，若電阻相同時，可根據I或U的關系比較．
(2)求解串、并聯電路中的功率分配問題，比例法求解會使問題簡化，但一定要明確是正比還是反比關系．
(3)當求解用電器的功率時，要明確求解的是什么功率．實際功率與額定功率不一定相等．
練1　如圖所示，電路中燈泡均正常發光，阻值分別為R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω，R4＝4 Ω，電源電動勢E＝12 V，內阻不計，四個燈泡中消耗功率最大的是(　　)
A．R1 B．R2
C．R3 D．R4
練2　標有“6 V　3 W”的甲燈和“12 V　12 W”的乙燈，并聯接在6 V的電源上(假設燈絲的電阻不變)，下列說法正確的是(　　)
A．相同時間內，甲、乙兩燈消耗的電能之比是1∶4
B．甲、乙兩燈的電壓之比是1∶2
C．通過甲、乙兩燈的電流之比是1∶2
D．甲、乙兩燈的實際電功率之比是1∶1
探究點二　焦耳定律　電路中的能量轉化
1．焦耳定律　　　初中學過電流的熱效應
(1)內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的________成正比，跟導體的________及通電時間成正比．
(2)公式：Q＝________．
2．電熱功率
(1)定義：電流通過導體發熱的功率．
(2)公式：P熱＝________．
3．電路中的能量轉化
以電動機為例，設電動機消耗的功率為P電，電動機對外做功，輸出的功率為P機，另外，電動機工作時自身也有能量損失，對應的功率為P損，它們之間滿足________________．設電動機兩端的電壓為U，通過電動機線圈的電流為I，電動機線圈的電阻為R，P電＝________，只考慮線圈發熱產生的能量損失，P損＝P熱＝________，P機＝________．
【情境思考】
　電吹風工作時，將電能轉化為什么能？電風扇工作時，將電能轉化為什么能？電熨斗工作時，將電能轉化為什么能？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【思維提升】
1．兩種常見電路
(1)純電阻電路：只含有電阻的電路，把電能全部轉化為內能，如電爐、電烙鐵等電熱器件組成的電路，白熾燈及轉子被卡住的電動機也是純電阻器件；
(2)非純電阻電路：電路中含有電動機在轉動或有電解槽在發生化學反應的電路，把電能轉化為內能和其他形式的能．
2．兩種電路的對比分析
3．電功、電功率與電熱的計算公式比較
純電阻電路 非純電阻電路
電功 W＝UIt＝I2Rt＝t W＝UIt
電熱 Q＝UIt＝I2Rt＝t Q＝I2Rt
電功率 P＝UI＝I2R＝ P＝UI
熱功率 P＝UI＝I2R＝ P＝I2R
4.電動機
(1)輸入功率：電動機的總功率，P總＝UI.
(2)輸出功率：電動機做有用功的功率．
(3)熱功率：電動機線圈上有電阻，電流通過時要發熱，P熱＝I2R.
(4)功率關系：P總＝P出＋P熱．
(5)電動機的效率：η＝×100%.
例3 (多選)下列關于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是(　　)
A．電功率越大，電流做功越快，電路中產生的焦耳熱一定越多
B．W＝UIt適用于任何電路，而W＝I2Rt＝t只適用于純電阻電路
C．在非純電阻電路中，UI>I2R
D．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路
[解題心得]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例4 為了生活方便，電熱水壺已進入千家萬戶，如果將一電熱水壺接在220 V的電源兩端，經時間t0電熱水壺的開關自動切斷，假設熱量的損失不計、加熱絲的阻值不受溫度的影響．則(　　)
A．如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端，需經2t0的時間電熱水壺的開關自動切斷
B．如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端，需經16t0的時間電熱水壺的開關自動切斷
C．如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端，需經4t0的時間電熱水壺的開關自動切斷
D．如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端，需經16t0的時間電熱水壺的開關自動切斷
[解題心得]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例5某簡易電吹風簡化電路如圖所示，其主要部件為電動機M和電熱絲，部分技術參數如下表，電吹風在220 V電壓下工作．下列說法正確的是(　　)
A.開關S1、S2都閉合時電吹風吹冷風
B．該電吹風中電動機的內電阻為440 Ω
C．吹熱風時電熱絲的功率為990 W
D．吹熱風時通過電熱絲的電流為4 A
[解題心得]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
題后反思
電動機電路的分析與計算
練3　(多選)下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術參數，不計其自身機械能損耗．若該車在額定狀態下以最大運行速度行駛，則(　　)
自重 40 kg 額定電壓 48 V
載重 75 kg 額定電流 12 A
最大行駛速度 20 km/h 額定輸出功率 350 W
A.電動機的輸入功率為576 W
B．電動機的內電阻為4 Ω
C．該車獲得的牽引力為104 N
D．該車受到的阻力約為63 N
1.關于電功和電熱，下列說法正確的是(　　)
A．任何電路中的電功W＝UIt，電熱Q＝I2Rt且W＝Q
B．任何電路中的電功W＝UIt，電熱Q＝I2Rt但W有時不等于Q
C．電功W＝UIt在任何電路中都適用，Q＝I2Rt只在純電阻電路中適用
D．在非純電阻電路中，電熱Q＝t
2.(多選)如圖所示為某電學元器件的伏安特性曲線，圖中虛線為曲線上P點的切線．當通過該元器件的電流為0.4 A時(　　)
A．該元器件的阻值為250 Ω
B．該元器件的阻值為125 Ω
C．該元器件消耗的電功率為20 W
D．該元器件消耗的電功率無法求解
3．摩托車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖所示，在打開車燈、電動機未啟動時電流表讀數為5 A，電動機啟動后電流表讀數為15 A，若電源電動勢為12 V，內阻為0.4 Ω，電流表內阻不計，車燈的阻值不變，則因電動機啟動導致車燈的電功率降低了(　　)
　
A．30 W B．32 W
C．20 W D．18 W
4．如圖所示是某品牌吊扇的相關參數，g取10 m/s2，以下說法正確的是(　　)
A．吊扇正常工作時，通過吊扇電機的電流為0.25 A
B．吊扇正常工作時，天花板對吊桿的拉力大小等于50 N
C．吊扇正常工作時，消耗的電能用于對空氣做功
D．吊扇邊沿A點的最大線速度大小為896π m/s
1．電路中的能量轉化
導學　掌握必備知識　強化關鍵能力
探究點一
1．電能
2．(1)電流I　時間t　(2)UIt　(3)焦耳　J
3．(1)電壓U　電流I　(2)UI　(3)瓦特　W
情境思考
1．提示：電吹風工作時，將電能轉化為內能和機械能．電熨斗工作時，將電能轉化為內能．
2．提示：(1)在金屬導體中，在電場力作用下做定向運動的自由電子頻繁地與離子碰撞，把定向移動的動能傳給離子，同時電子消耗電勢能補充動能，使離子熱運動加劇，將電能完全轉化為內能．
(2)電流通過導體產生的熱量Q等于電流I的二次方、導體的電阻R和通電時間t三者的乘積，因為烙鐵頭的電阻大，在通電電流和通電時間相同時，烙鐵頭產生的熱量多，導線的電阻很小，產生的熱量少，所以烙鐵頭的溫度高于導線的溫度．
[例1]　解析：導線環每一等份的電阻為R，則當A、C點接入電路中時總電阻R1＝R；當A、B點接入電路中時總電阻R2＝R；由功率公式P＝得到P′∶P＝R1∶R2＝4∶3，得到P′＝P，故A正確．
答案：A
[例2]　解析：由圖像可知，燈泡兩端的電壓變化時，燈泡的電阻發生變化，L2和L3的串聯電阻并不是L1電阻的兩倍，根據歐姆定律可知L1中的電流不是L2中電流的2倍，A錯誤；由于不計電源內阻，所以L2和L3兩端的電壓均為1.5 V，由題圖乙可知此時燈泡中的電流為I＝0.8 A，電阻R＝＝1.875 Ω，B正確；L3的電功率P＝UI＝1.5×0.8 W＝1.2 W，C錯誤；L2和L3的總功率P′＝2P＝2.4 W，D錯誤．
答案：B
練1　解析：由電路圖可知R3與R4串聯后與R2并聯，再與R1串聯．并聯電路部分的電阻為R并＝＝2 Ω，R1與R并串聯，R1＝R并，則R1的功率與另外三個燈泡的功率之和相等，故四個燈泡中功率最大的是R1，故選項A正確．
答案：A
練2　解析：根據P＝可得甲、乙兩燈的電阻分別為R甲＝12 Ω，R乙＝12 Ω，甲、乙兩燈并聯，由W＝t可得W甲∶W乙＝R乙∶R甲＝12 Ω∶12 Ω＝1∶1，故A錯誤；當兩只燈泡并聯接在U＝6 V電源兩端時U甲實＝U乙實＝U＝6 V，甲、乙兩燈的電壓之比是1∶1，故B錯誤；根據I＝可知，因為電阻相等，所以兩燈電流之比為I甲∶I乙＝1∶1，故C錯誤；根據P＝，兩燈電壓相等，電阻相等，所以甲、乙兩燈的實際電功率之比是1∶1，故D正確．
答案：D
探究點二
1．(1)二次方　電阻　(2)I2Rt
2．(2)I2R
3．P電＝P機＋P損　UI　I2R　UI－I2R
情境思考
提示：電吹風和電風扇工作時，將電能一部分轉化成內能，另一部分轉化成機械能；電熨斗工作時，將電能全部轉化成內能．
[例3]　解析：電功率公式P＝，表示電功率越大，電流做功越快．對于一段電路，有P＝UI，I＝，焦耳熱Q＝2Rt，可見Q與P、U、t、R都有關，所以P越大，Q不一定越大，A錯誤；W＝UIt是電功的定義式，適用于任何電路，而I＝只適用于純電阻電路，B正確；在非純電阻電路中，電流做的功＝焦耳熱＋其他形式的能，所以W>Q，即UI>I2R，C正確；Q＝I2Rt是焦耳熱的定義式，適用于任何電路，D正確．
答案：BCD
[例4]　解析：根據公式Q＝t可知，煮沸一壺水所需的熱量為Q＝t0，當電壓變為原來的時，所需熱量沒變，不計熱量損失，因此時間要變為原來的4倍，即4t0，A、B錯誤；當電壓變為原來的時，時間要變為原來的16倍，即16t0，C錯誤，D正確．
答案：D
[例5]　解析：由電路圖可知，開關S1、S2都閉合時，電動機和電熱絲同時接入電路，電吹風吹熱風，故A錯誤；只閉合開關S2時，僅電動機接入電路，若電動機為純電阻，則電阻為r＝ Ω＝440 Ω，由于電動機為非純電阻，則內阻不為440 Ω，故B錯誤；開關S1、S2都閉合時，電動機和電熱絲同時接入電路，電吹風吹熱風，總功率為990 W，即為電動機的功率和電熱絲的功率之和，則吹熱風時電熱絲的功率為880 W，故C錯誤；吹熱風時通過電熱絲的電流I＝ A＝4 A，故D正確．
答案：D
練3　解析：由于U＝48 V，I＝12 A，則P＝IU＝576 W，故選項A正確；因P入＝P出＋I2R，R＝ Ω＝1.57 Ω，故選項B錯誤；由P出＝Fv＝Ffv，F＝Ff≈63 N，故選項C錯誤，D正確．
答案：AD
導練　落實創新應用　提升學科素養
1．解析：任何電路中電功公式W＝UIt，電熱公式Q＝I2Rt都適用，但兩者不一定相等，只有在純電阻電路中W＝Q，故A、C錯誤，B正確．在非純電阻電路中，t不表示電功，也不表示電熱，D錯誤．
答案：B
2．解析：由題圖可知，當電流為0.4 A時，電壓為50 V，則由歐姆定律可知，阻值為R＝ Ω＝125 Ω，故B正確，A錯誤；由P＝UI可知，該元器件消耗的電功率為20 W，故C正確，D錯誤．
答案：BC
3．解析：電動機未啟動時，車燈兩端電壓U燈＝E－I1r＝(12－5×0.4) V＝10 V，車燈功率P燈＝U燈I1＝50 W；電動機啟動時，車燈兩端電壓U′燈＝E－I2r＝(12－15×0.4) V＝6 V，因車燈阻值不變，由P＝，可得P′＝2×P燈＝2×50 W＝18 W，電功率的減少量ΔP＝P燈－P′＝(50－18) W＝32 W，故B正確．
答案：B
4．解析：由P＝UI可知，吊扇正常工作時通過吊扇電機的電流為I＝＝0.25 A，A正確；吊扇的質量為5 kg，則重力為50 N，吊扇正常工作時，對空氣有向下的作用力，根據牛頓第三定律可知，空氣對吊扇有向上的作用力，所以天花板對吊桿的拉力小于50 N，B錯誤；吊扇正常工作時，根據能量守恒UI＝P熱＋P機可知，消耗的電能一部分變成熱能，一部分輸出為機械能，則吊扇正常工作時消耗的電能部分用于對空氣做功，C錯誤；吊扇的直徑為1.4 m，則半徑為0.7 m，轉速為n＝320 r/min＝ r/s，則A點的線速度為v＝2πnr＝π m/s，D錯誤．
答案：A
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共68張PPT)
1.電路中的能量轉化
核 心 素 養 學 習 目 標
物理觀念 (1)理解電功、電功率和焦耳定律的概念．
(2)理解電功和電熱的區別和聯系．
科學思維 (1)通過推導電功公式和焦耳定律，能用焦耳定律解釋生活中的相關現象．
(2)通過實例分析，理解電能轉化為其他形式的能是通過電流做功實現的．
科學探究 從能量轉化和守恒角度分析非純電阻電路中的能量轉化，加深對功與能量轉化關系的認識．
科學態度與責任 聯系生活中的電風扇、空調、電動機等電器設備，體會能量轉化與守恒思想，增強理論聯系實際的意識．
探究點一　電功的理解及串、并聯電路中的電功率
1．電流做功的實質
導體中的恒定電場對自由電荷的靜電力在做功．_____轉化為其他形式的能，是通過電流做功來實現的．
2．電功　　　　 數值上等于從電源獲得的能量
(1)定義：電流在一段電路中所做的功，等于這段電路兩端的電壓U、電路中的_____、通電_____三者的乘積．
(2)公式：W＝Uq＝___．
(3)單位：_____，符號：__．
電能
電流I
時間t
UIt
焦耳
J
3．電功率
(1)定義：電流在一段電路中做功的功率P等于這段電路兩端的______與_____的乘積．
(2)公式：P＝___．
(3)單位：_____，符號：__．
電壓U
電流I
UI
瓦特
W
【情境思考】
1．電吹風工作時，將電能轉化為什么能？電熨斗工作時，將電能轉化為什么能？
提示：電吹風工作時，將電能轉化為內能和機械能．電熨斗工作時，將電能轉化為內能．
2．(1)如圖所示是電烙鐵和電熨斗，為什么這些用電器通電后會發熱呢？
(2)電烙鐵通電后，電烙鐵的烙鐵頭熱得能把金屬熔化，而與電烙鐵相連的導線卻不怎么熱，為什么？
提示：(1)在金屬導體中，在電場力作用下做定向運動的自由電子頻繁地與離子碰撞，把定向移動的動能傳給離子，同時電子消耗電勢能補充動能，使離子熱運動加劇，將電能完全轉化為內能．
(2)電流通過導體產生的熱量Q等于電流I的二次方、導體的電阻R和通電時間t三者的乘積，因為烙鐵頭的電阻大，在通電電流和通電時間相同時，烙鐵頭產生的熱量多，導線的電阻很小，產生的熱量少，所以烙鐵頭的溫度高于導線的溫度．
【思維提升】
1．對電功的理解
(1)從力的角度看，電流做功的實質是，導體中的恒定電場對自由電荷的靜電力在做功．
(2)從能的角度看，電流做功過程是電能轉化為其他形式的能的過程，電功的大小量度了電能的減少量，標志著電能轉化為其他形式的能的多少．
(3)電功W＝UIt＝qU對任何電路都適用．
2．串、并聯電路中的電功率
項目 串聯電路 并聯電路
特點 電流相同I1＝I2 電壓相同U1＝U2
電功率計算公式 P＝I2R
功率關系
總功率 P＝P1＋P2＋…＋Pn
特別提示　(1)求解串、并聯電路中的功率分配問題，比例法求解會使問題簡化，但一定要確定是正比關系還是反比關系．
(2)當分析用電器的功率問題時，一定要注意用電器的安全，不要超過用電器的額定電壓、額定電流．
答案：A
例2 如圖甲，電路中電源電動勢為3.0 V，內阻不計，L1、L2、L3為三個相同規格的小燈泡，小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．當開關閉合后，下列說法中正確的是(　　)
A．L1中的電流為L2中電流的2倍
B．L3的電阻約為1.875 Ω
C．L3的電功率約為0.75 W
D．L2和L3的總功率約為3 W
答案：B
練1　如圖所示，電路中燈泡均正常發光，阻值分別為R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω，R4＝4 Ω，電源電動勢E＝12 V，內阻不計，四個燈泡中消耗功率最大的是(　　)
A．R1 B．R2 C．R3 D．R4
答案：A
練2　標有“6 V　3 W”的甲燈和“12 V　12 W”的乙燈，并聯接在6 V的電源上(假設燈絲的電阻不變)，下列說法正確的是(　　)
A．相同時間內，甲、乙兩燈消耗的電能之比是1∶4
B．甲、乙兩燈的電壓之比是1∶2
C．通過甲、乙兩燈的電流之比是1∶2
D．甲、乙兩燈的實際電功率之比是1∶1
答案：D
探究點二　焦耳定律　電路中的能量轉化
1．焦耳定律　　　 初中學過電流的熱效應
(1)內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的________成正比，跟導體的_____及通電時間成正比．
(2)公式：Q＝____．
2．電熱功率
(1)定義：電流通過導體發熱的功率．
(2)公式：P熱＝____．
二次方
電阻
I2Rt
I2R
3．電路中的能量轉化
以電動機為例，設電動機消耗的功率為P電，電動機對外做功，輸出的功率為P機，另外，電動機工作時自身也有能量損失，對應的功率為P損，它們之間滿足___________．設電動機兩端的電壓為U，通過電動機線圈的電流為I，電動機線圈的電阻為R，P電＝___，只考慮線圈發熱產生的能量損失，P損＝P熱＝____，P機＝________．
P電＝P機＋P損
UI
I2R
UI－I2R
【情境思考】
　電吹風工作時，將電能轉化為什么能？電風扇工作時，將電能轉化為什么能？電熨斗工作時，將電能轉化為什么能？
提示：電吹風和電風扇工作時，將電能一部分轉化成內能，另一部分轉化成機械能；電熨斗工作時，將電能全部轉化成內能．
【思維提升】
1．兩種常見電路
(1)純電阻電路：只含有電阻的電路，把電能全部轉化為內能，如電爐、電烙鐵等電熱器件組成的電路，白熾燈及轉子被卡住的電動機也是純電阻器件；
(2)非純電阻電路：電路中含有電動機在轉動或有電解槽在發生化學反應的電路，把電能轉化為內能和其他形式的能．
2．兩種電路的對比分析
3．電功、電功率與電熱的計算公式比較
純電阻電路 非純電阻電路
電功 W＝UIt
電熱 Q＝I2Rt
電功率 P＝UI
熱功率 P＝I2R

答案：BCD
例4 為了生活方便，電熱水壺已進入千家萬戶，如果將一電熱水壺接在220 V的電源兩端，經時間t0電熱水壺的開關自動切斷，假設熱量的損失不計、加熱絲的阻值不受溫度的影響．
則(　　)
A．如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端，需經2t0的時間電熱水壺的開關自動切斷
B．如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端，需經16t0的時間電熱水壺的開關自動切斷
C．如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端，需經4t0的時間電熱水壺的開關自動切斷
D．如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端，需經16t0的時間電熱水壺的開關自動切斷
答案：D
例5某簡易電吹風簡化電路如圖所示，其主要部件為電動機M和電熱絲，部分技術參數如下表，電吹風在220 V電壓下工作．
下列說法正確的是(　　)
A.開關S1、S2都閉合時電吹風吹冷風
B．該電吹風中電動機的內電阻為440 Ω
C．吹熱風時電熱絲的功率為990 W
D．吹熱風時通過電熱絲的電流為4 A
答案：D
題后反思
電動機電路的分析與計算
練3　(多選)下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術參數，不計其自身機械能損耗．若該車在額定狀態下以最大運行速度行駛，則(　　)
A.電動機的輸入功率為576 W
B．電動機的內電阻為4 Ω
C．該車獲得的牽引力為104 N
D．該車受到的阻力約為63 N
自重 40 kg 額定電壓 48 V
載重 75 kg 額定電流 12 A
最大行駛速度 20 km/h 額定輸出功率 350 W
答案：AD
答案：B
2.(多選)如圖所示為某電學元器件的伏安特性曲線，圖中虛線為曲線上P點的切線．當通過該元器件的電流為0.4 A時(　　)
A．該元器件的阻值為250 Ω
B．該元器件的阻值為125 Ω
C．該元器件消耗的電功率為20 W
D．該元器件消耗的電功率無法求解
答案：BC
3．摩托車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖所示，在打開車燈、電動機未啟動時電流表讀數為5 A，電動機啟動后電流表讀數為15 A，若電源電動勢為12 V，內阻為0.4 Ω，電流表內阻不計，車燈的阻值不變，則因電動機啟動導致車燈的電功率降低了(　　)
A．30 W B．32 W
C．20 W D．18 W
答案：B
4．如圖所示是某品牌吊扇的相關參數，g取10 m/s2，以下說法正確的是(　　)
A．吊扇正常工作時，通過吊扇電機的電流為0.25 A
B．吊扇正常工作時，天花板對吊桿的拉力大小等于50 N
C．吊扇正常工作時，消耗的電能用于對空氣做功
D．吊扇邊沿A點的最大線速度大小為896π m/s
答案：A
1．下列說法正確的是(　　)
A．千瓦時是電功率的單位
B．電能表是測量電功率大小的儀表
C．電功率大的用電器，消耗的電能一定多
D．功率為100 W的用電器正常工作10 h耗電1 kW·h
答案：D
解析：“千瓦時”是指電功單位，即“度”，故A錯誤；電能表是測量用戶所用電能的儀表，測電功，故B錯誤；電功率大的用電器工作時間短，消耗的電能可能很小，故C錯誤；功率為100 W的用電器正常工作10 h耗電1 kW·h，故D正確．
2．把兩根電阻相同的電熱絲先串聯后并聯分別接在輸出電壓相同的電源上，若要產生相等的熱量，則兩種方法所需的時間之比t串∶t并為(　　)
A．1∶1　 B．2∶1 C．4∶1　 D．1∶4
答案：C
答案：BD
解析：電動機消耗的電功率是P＝UI，I2R是其內部線圈發熱的功率，故A錯誤，B、D正確；電動機不是純電阻元件，通過的電流與兩端電壓不滿足歐姆定律表示式，故C錯誤．
答案：C
5．如圖所示，A、B兩點間電壓為18 V，R1＝0.2 Ω，電動機M線圈的電阻也是0.2 Ω，電路中的電流是25 A，則此電路中電能轉化為機械能的效率是(　　)
A．72% B．28% C．55.6% D．44.4%
答案：D
6．一車載加熱器(額定電壓為24 V)發熱部分的電路如圖所示，a、b、c是三個接線端點，設ab、ac、bc間的功率分別為Pab、Pac、Pbc，則(　　)
A．Pab＞Pbc B．Pab＝Pac
C．Pac＝Pbc D．Pab＜Pac
答案：D
7．額定電壓都是110 V、額定功率PA＝110 W和PB＝40 W的兩盞電燈，若接在電壓是220 V的電路上，使兩盞電燈均能正常發光，且電路中消耗功率最小的電路是(　　)
答案：C
8．在如圖所示電路中，電源電動勢為12 V，電源內阻為1.0 Ω，電路中的電阻R0為1.5 Ω，小型直流電動機M的內阻為0.5 Ω.閉合開關S后，電動機轉動，電流表的示數為2.0 A．則以下判斷中正確的是(　　)
A．電動機的輸出功率為14 W
B．電動機兩端的電壓為7.0 V
C．電動機產生的熱功率為4.0 W
D．電源輸出的電功率為22 W
答案：B
解析：電路中電流表的示數為2.0 A，所以電動機的電壓為U＝E－Ir－IR0＝12 V－2×1 V－2×1.5 V＝7 V，電動機的總功率為P總＝UI＝7×2 W＝14 W，電動機的發熱功率為P熱＝I2R＝22×0.5 W＝2 W，所以電動機的輸出功率為P出＝14 W－2 W＝12 W，B正確，A、C錯誤；電源的輸出的功率為P輸出＝EI－I2r＝12×2 W－22×1 W＝20 W，D錯誤．
9．定值電阻R1、R2、R3的阻值均為2 Ω，在電路中允許消耗的電功率的最大值分別為10 W、10 W、2 W，現將這三個電阻按照如圖所示的方式連接，則這部分電路消耗的電功率的最大值為(　　)
A．22 W B．12 W C．15 W D．16 W
答案：B
10.(多選)機場規定：嚴禁攜帶額定能量超過160 W·h的充電寶(移動電源)搭乘飛機，而一般的充電寶的規格，標注的是電荷量，單位是mA·h.據此判斷以下說法正確的是(　　)
A．某旅客的充電寶標有以下字樣：5 V、5 000 mA·h，該充電寶不超標
B．充電寶上標注的電荷量是指它所儲存的電荷總量
C．160 W·h的充電寶，相當于約57.6噸的重物由靜止下落1 m時所具有的動能
D．若用國際單位制中的基本單位表示單位W·h，就是kg2·m2/s2
答案：AC
11．杭州在國內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車上電動機供電，電動機為車提供動力．
該車的主要技術參數如表，下列說法正確的是(　　)
A.蓄電池充滿電時能儲電5 760 J
B．電動機在額定電壓下工作時，額定電流為2.5 A
C．蓄電池充滿電后最多能供電動機正常工作4.8 h
D．電動機在額定電壓下工作1 h，流過的電荷量為4.32×105 C
答案：C
12．(10分)(2024·海南卷)虛接是常見的電路故障，如圖所示，電熱器A與電熱器B并聯．電路中的C處由于某種原因形成了虛接，造成了該處接觸電阻0～240 Ω之間不穩定變化，可等效為電阻RC，已知MN兩端電壓U＝220 V，A與B的電阻RA＝RB＝24 Ω，求：
(1)MN間電阻R的變化范圍；
(2)當RC＝240 Ω，電熱器B消耗的功率．(保留3位有效數字)

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