高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第一节 电路中的能量练习题

这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第一节 电路中的能量练习题，共31页。试卷主要包含了电功，电功率，电功和电热的关系等内容，欢迎下载使用。


知识精讲
知识点01电功和电功率
1．电功
(1)定义：电路中电场力对自由电荷所做的功称为电功，电功的大小等于被消耗的电能．
(2)公式：W＝UIt.
单位：焦耳，符号为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：电流做功与完成这些功所用时间之比．
(2)公式：P＝eq \f(W,t)＝UI.
(3)单位：瓦特，符号为W.
【即学即练1】
1．如图所示，P为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A、B之间，然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间，设AB、CD之间的电压是相同的，则这两种接法相等时间内在电阻中产生的热量关系正确的是（ ）
A．图甲产生的热量比图乙产生的热量多
B．图甲产生的热量比图乙产生的热量少
C．图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多
D．因为是形状不规范的导体，所以判断不出哪一个产生的热量多
【即学即练2】
2．三只灯泡A、B和C，分别标有“6 V 、6 W”、“6 V 、12 W”、“6 V、 36 W”，以下说法中正确的是（ ）
A．若并联在6 V的电压上，则三灯一样亮
B．若串联在电路中且所有灯都能发光，则C灯最亮
C．若串联在电路中且所有灯都能发光，则A灯最亮
D．三灯串联后可接入18 V的电压，三灯均可正常发光
知识点02 焦耳定律
1．焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，与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：一段电路因发热而消耗的功率称为热功率．
(2)公式：P＝I2R.
【知识拓展1】电功和电热的理解
1．电功和电功率
W＝UIt是电功的计算式，P＝UI是电功率的计算式，适用于任何电路．
2．电热和热功率
Q＝I2Rt是电热的计算式，P热＝I2R是热功率的计算式，可以计算任何电路产生的电热和热功率．
3．电功和电热的关系
(1)在纯电阻电路中：
①电功和电热相等，W＝Q＝UIt＝eq \f(U2,R)t＝I2Rt；
②电功率和热功率相等，P电＝P热＝UI＝I2R＝eq \f(U2,R)；
③欧姆定律成立：由UIt＝I2Rt得：I＝eq \f(U,R).
(2)在非纯电阻电路中：
①电功大于电热，W＝Q＋W其他，电功只能用W＝UIt计算，电功率只能用P＝UI计算；
②电热只能用Q＝I2Rt计算，热功率只能用P＝I2R计算；
③欧姆定律不成立，由UIt>I2Rt得：U>IR.
【知识拓展2】纯电阻电路中功率的分配与计算
1．在纯电阻电路中，由于W＝Q，I＝eq \f(U,R)，所以有P＝UI＝I2R＝eq \f(U2,R).
2．串、并联电路中的功率关系
3.额定功率和实际功率
(1)用电器正常工作时所消耗的电功率叫作额定功率．当实际电压达到额定电压时，实际功率等于额定功率．
(2)为了用电器不被烧毁，实际功率不能大于额定功率．
【知识拓展3】非纯电阻电路中功率的分析与计算
电动机的功率和效率
(1)电动机的输入功率是电动机消耗的总功率，P电＝UI.
(2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P热＝I2R.
(3)电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率P出＝P机．
三者关系为：P电＝P热＋P机
(4)电动机的效率：η＝eq \f(P机,P电)×100%＝eq \f(IU－I2R,IU)×100%＝eq \f(U－IR,U)×100%.
【即学即练3】
3．关于电热的利用，下列说法中正确的是（ ）
A．电热对我们来说总是有利的
B．电热对我们来说总是不利的
C．电饭锅是利用电流热效应的原理制成的
D．电视机工作过程中没有产生电热
【即学即练4】
4．把标有“3 V、0.75 W”的A灯泡和“3 V、1.5 W”的B灯泡串联起来，接入3V的电路中，导线电阻不计，则（ ）
A．两灯泡电阻之比B．两灯泡两端电压之比
C．两灯泡消耗的功率之比D．两灯泡产生的热量之比
知识点03 闭合电路中的能量
1．电源提供的总功率P总＝EI.
外电路上消耗的电功率P外＝U外I.
内电路上消耗的电功率P内＝U内I.
2．闭合电路中的能量转化
EI＝U外I＋U内I.
【知识拓展4】闭合电路中的能量
1．电路中的能量转化
电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能，在电路中通过电流做功把电源提供的电能一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能；另一部分消耗在内阻上，转化为内能．
2．闭合电路的能量转化遵守能量守恒定律，表达式有两种形式：EI＝U外I＋U内I和EIt＝U外It＋U内It.
【即学即练5】
5．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为的交流电源上（其内电阻可忽略不计），均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机电动机的电流是，则下列说法中正确的是（ ）
A．电饭煲的电阻为，洗衣机电动机线圈的电阻为
B．电饭煲消耗的电功率为，洗衣机电动机消耗的电功率为
C．内电饭煲消耗的电能为，洗衣机电动机消耗的电能为
D．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍
【即学即练6】
6．将一电动机接在如图所示的电路中，当开关S闭合后，电动机可带动质量为m的货物匀速上升，V与A示数分别为U和I，保持不变。且在时间t内，货物上升高度为h，则该电动机的效率为（ ）
A．B．C．D．
能力拓展
考法01 电功和电功率
【典例1】
1．有两个电阻R1和R2，且R1>R2，下列说法正确的是（ ）
A．由公式P＝I2R可知，电阻大的消耗的功率多，所以有P1>P2
B．由公式 可知，电阻小的消耗的功率多，所以有P1C．由公式P＝IU可知，消耗的功率多少与电阻无关，所以有P1＝P2
D．在所加电压相同的情况下，由公式 可知，P1考法02 焦耳定律
【典例2】
2．某一阻值为R的导体，通过的电流大小为I时，在时间t内产生的热量为Q；若保持I、R不变，通电时间变为2t，则产生的热量为（ ）
A．4QB．2QC．D．
考法03 闭合电路中的能量
【典例3】
3．浴室用的暖风机的工作原理是通过PTC陶瓷加热元件将冷空气加热，然后通过风扇将热空气吹出。其内部结构是内阻为的风扇与电阻为的加热元件串联接在电源上，经测量可知暖风机两端的电压大小为，流过暖风机的电流大小为，消耗的电功率为。则下列关系式中正确的是（ ）
A．B．C．D．
分层提分
题组A 基础过关练
1．一个小型电动机加上2V电压，电动机没有转动，测得电流为1A；加上12V电压，观察到电动机转动了，则此时流过电动机的电流（ ）
A．小于6AB．大于6AC．等于6AD．无法确定
2．白炽灯和电风扇在工作的时候，都要利用电，下列关于它们在工作时有关能的转化的说法正确的是（ ）
A．它们都是将电能转化为内能
B．它们都是将内能转化为电能
C．白炽灯主要将电能转化为内能
D．电风扇主要将电能转化为内能
3．下表所示的是某品牌手机电池上的文字说明，由此可知该电池的电动势和所储存的最大电能是（ ）
A． B．
C． D．
4．如图所示的电路中，输入电压恒为，灯泡上标有“”字样，电动机线圈的电阻。若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（ ）
A．电动机的输入功率为
B．电动机的输出功率为
C．电动机的热功率为
D．整个电路消耗的电功率为
5．下面列出了电冰箱和电风扇铭牌上的主要项目，根据铭牌上提供的信息判断，在12小时内正常工作的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是（ ）
A．电冰箱比电风扇多
B．电风扇比电冰箱多
C．电风扇与电冰箱一样多
D．电冰箱比电风扇可能多，也可能少
6．下列关于电功和电功率的说法中正确的是（ ）
A．电流做功越多，单位时间内消耗的电能越多
B．电功率大的用电器，消耗的电能一定多
C．电功率小的用电器，消耗的电能与通电时间无关
D．电能消耗越快的用电器，它的电功率也越大
题组B 能力提升练
1．教学上用的吸尘器的电动机内阻是一定的，当加上0.3V的电压，电流为0.3A时，吸尘器上的直流电动机不转动；当加上2.0V的电压、电流为0.8A时，它正常工作，则吸尘器正常工作时输出功率与输入功率之比为（ ）
A．3∶5B．5∶3C．1∶2D．1∶3
2．一台发电机，输出功率为，输电导线电阻是，当发电机接到电压是的输电线路时，则在输电导线上损失的热功率为（ ）
A．B．C．D．
3．如图所示，电源的电动势为30 V，内电阻为1 Ω，一个标有“6 V，12 W”的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机串联，开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中的电流为2 AB．电动机两端的电压为4 V
C．电源消耗的功率为1 WD．电动机的输出功率为44W
4．额定电压都是110V，额定功率PA=100W，PB=40W的灯泡两盏，若接在电压为220V的电路上，两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．在一次实验中，要求用一个恒定电源和一个滑动变阻器控制两个完全相同的灯泡，使其中一个灯泡变亮的同时，另一个灯泡变暗．结果设计出了如图的五种电路．通过分析可知：变化对称且变化幅度最大的方案是________；对称且变化幅度较大的方案是________；而不对称且变化幅度不大的方案是________和________；最后，因为不安全而不可取的方案是________．
6．某小灯泡标有“6V3W”的字样。这里“6V”表示它的_____，“3W”表示它的_____。它正常工作时的电流值是_____A．该小灯泡正常工作20min，则电流做功为_____J，灯泡的实际功率为_____W。
题组C 培优拔尖练
1．某同学设计了一个转向灯电路，其中L为指示灯，、分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源，其两端电压保持。当S置于位置1时，以下判断中正确的是（ ）
A．L的功率小于额定功率B．亮，其功率小于额定功率
C．亮，其功率等于额定功率D．含L支路的总功率较另一支路的大
2．如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、4W，则此电路允许消耗的最大功率为（ ）
A．12WB．15WC．16WD．24W
3．理发用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干．设电动机线圈电阻为R1，它与电热丝电阻值R2串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为U，电流为I、消耗的功率为P，则下列关系式中正确的是（ ）
A．P=I2（R1+R2）B．P=UI
C．P>UID．P4．2018年4月，戴森在中国发布新的无绳吸尘器DysnV8Abslute（如图），该吸尘器强大的吸力有助于吸附并锁定99.97%的微尘，有效消除家中的过敏源。该无绳吸尘器的锂电池电源如下，下列说法正确的是（ ）
A．标签中电池电压21.6V指的是路端电压
B．电池容量5500mAh指的是储存的电能
C．该电池储存的电能约为4.3×105J
D．若充电器充电电流为3A，则充满该电池至少需要1.5h
5．如图，输电线路两端的电压为，每条输电线的电阻为，电热水器A的电阻为。求电热水器A上的电压和它消耗的功率。如果再并联一个电阻为的电热水壶B，则电热水器和电热水壶消耗的功率各是多少？
6．如图所示的电路中，R1=1Ω，R2=6Ω，电源内阻r=1Ω，若开关闭合后通过电源的电流为3A，铭牌上标有“6V 12W”的电动机刚好正常工作，求：
(1)流过R2上的电流为多少？
(2)电源电动势为多少？
(3)若电动机线圈电阻为，电动机机械功率为多少？
第18讲 电路中的能量
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知识精讲
知识点01 电功和电功率
1．电功
(1)定义：电路中电场力对自由电荷所做的功称为电功，电功的大小等于被消耗的电能．
(2)公式：W＝UIt.
单位：焦耳，符号为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：电流做功与完成这些功所用时间之比．
(2)公式：P＝eq \f(W,t)＝UI.
(3)单位：瓦特，符号为W.
【即学即练1】
1．如图所示，P为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A、B之间，然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间，设AB、CD之间的电压是相同的，则这两种接法相等时间内在电阻中产生的热量关系正确的是（ ）
A．图甲产生的热量比图乙产生的热量多
B．图甲产生的热量比图乙产生的热量少
C．图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多
D．因为是形状不规范的导体，所以判断不出哪一个产生的热量多
【答案】A
【详解】
将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，设为r，图甲中等效为两个电阻并联
R甲＝
图乙中等效为两个电阻串联
R乙＝2r
又因为两端的电压是相等的，故由
P＝
知电阻小的产热多，A正确，BCD错误。
故选A。
【即学即练2】
2．三只灯泡A、B和C，分别标有“6 V 、6 W”、“6 V 、12 W”、“6 V、 36 W”，以下说法中正确的是（ ）
A．若并联在6 V的电压上，则三灯一样亮
B．若串联在电路中且所有灯都能发光，则C灯最亮
C．若串联在电路中且所有灯都能发光，则A灯最亮
D．三灯串联后可接入18 V的电压，三灯均可正常发光
【答案】C
【详解】
A．若并联在6 V的电压上，三个灯泡都正常发光，C的功率最大，最亮，故A错误；
BC．根据公式
可知，功率小的电阻最大，而串联电路电流相等，则根据P＝I2R可知，电阻最大的功率最大，所以A灯最亮，故B错误，C正确；
D．三灯串联后，电流相等，而电阻不等，所以电压不是平均分配到三个灯泡，则三灯均不能正常发光，故D错误。
故选C。
知识点02 焦耳定律
1．焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，与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：一段电路因发热而消耗的功率称为热功率．
(2)公式：P＝I2R.
【知识拓展1】电功和电热的理解
1．电功和电功率
W＝UIt是电功的计算式，P＝UI是电功率的计算式，适用于任何电路．
2．电热和热功率
Q＝I2Rt是电热的计算式，P热＝I2R是热功率的计算式，可以计算任何电路产生的电热和热功率．
3．电功和电热的关系
(1)在纯电阻电路中：
①电功和电热相等，W＝Q＝UIt＝eq \f(U2,R)t＝I2Rt；
②电功率和热功率相等，P电＝P热＝UI＝I2R＝eq \f(U2,R)；
③欧姆定律成立：由UIt＝I2Rt得：I＝eq \f(U,R).
(2)在非纯电阻电路中：
①电功大于电热，W＝Q＋W其他，电功只能用W＝UIt计算，电功率只能用P＝UI计算；
②电热只能用Q＝I2Rt计算，热功率只能用P＝I2R计算；
③欧姆定律不成立，由UIt>I2Rt得：U>IR.
【知识拓展2】纯电阻电路中功率的分配与计算
1．在纯电阻电路中，由于W＝Q，I＝eq \f(U,R)，所以有P＝UI＝I2R＝eq \f(U2,R).
2．串、并联电路中的功率关系
3.额定功率和实际功率
(1)用电器正常工作时所消耗的电功率叫作额定功率．当实际电压达到额定电压时，实际功率等于额定功率．
(2)为了用电器不被烧毁，实际功率不能大于额定功率．
【知识拓展3】非纯电阻电路中功率的分析与计算
电动机的功率和效率
(1)电动机的输入功率是电动机消耗的总功率，P电＝UI.
(2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P热＝I2R.
(3)电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率P出＝P机．
三者关系为：P电＝P热＋P机
(4)电动机的效率：η＝eq \f(P机,P电)×100%＝eq \f(IU－I2R,IU)×100%＝eq \f(U－IR,U)×100%.
【即学即练3】
3．关于电热的利用，下列说法中正确的是（ ）
A．电热对我们来说总是有利的
B．电热对我们来说总是不利的
C．电饭锅是利用电流热效应的原理制成的
D．电视机工作过程中没有产生电热
【答案】C
【详解】
AB．电热在有些情况下对我们有利，比如利用电热可以取暖；有时对我们有害，电热会造成导线温度上升，引发事故，A、B错误；
C．电饭锅工作时，导体发热，电能主要转化为内能，电饭锅是利用电流的热效应工作的，C正确；
D．电视机工作过程中会产生电热，D错误。
故选C。
【即学即练4】
4．把标有“3 V、0.75 W”的A灯泡和“3 V、1.5 W”的B灯泡串联起来，接入3V的电路中，导线电阻不计，则（ ）
A．两灯泡电阻之比B．两灯泡两端电压之比
C．两灯泡消耗的功率之比D．两灯泡产生的热量之比
【答案】C
【详解】
A．根据电阻
电功率
得到
故A灯泡电阻为，B灯泡电阻为，两灯泡电阻之比
A错误；
B．两灯泡电阻之比为2：1，流过灯泡的电流相等，根据
可知两灯泡两端电压之比为2：1，B错误；
C．根据
知电功率之比为2：1，C正确；
D．根据焦耳定律
电流和时间相等，故热量之比等于电阻之比，为2：1，D错误。
故选C。
知识点03 闭合电路中的能量
1．电源提供的总功率P总＝EI.
外电路上消耗的电功率P外＝U外I.
内电路上消耗的电功率P内＝U内I.
2．闭合电路中的能量转化
EI＝U外I＋U内I.
【知识拓展4】 闭合电路中的能量
1．电路中的能量转化
电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能，在电路中通过电流做功把电源提供的电能一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能；另一部分消耗在内阻上，转化为内能．
2．闭合电路的能量转化遵守能量守恒定律，表达式有两种形式：EI＝U外I＋U内I和EIt＝U外It＋U内It.
【即学即练5】
5．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为的交流电源上（其内电阻可忽略不计），均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机电动机的电流是，则下列说法中正确的是（ ）
A．电饭煲的电阻为，洗衣机电动机线圈的电阻为
B．电饭煲消耗的电功率为，洗衣机电动机消耗的电功率为
C．内电饭煲消耗的电能为，洗衣机电动机消耗的电能为
D．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍
【答案】C
【详解】
由于电饭煲是纯电阻元件，所以
其在内消耗的电能
洗衣机为非纯电阻元件，所以
其在内消耗的电能
其热功率
所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍。
故选C。
【即学即练6】
6．将一电动机接在如图所示的电路中，当开关S闭合后，电动机可带动质量为m的货物匀速上升，V与A示数分别为U和I，保持不变。且在时间t内，货物上升高度为h，则该电动机的效率为（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】
电动机的输入功率为
电动机的输出功率为
所以效率为
故选C。
能力拓展
考法01 电功和电功率
【典例1】
1．有两个电阻R1和R2，且R1>R2，下列说法正确的是（ ）
A．由公式P＝I2R可知，电阻大的消耗的功率多，所以有P1>P2
B．由公式 可知，电阻小的消耗的功率多，所以有P1C．由公式P＝IU可知，消耗的功率多少与电阻无关，所以有P1＝P2
D．在所加电压相同的情况下，由公式 可知，P1【答案】D
【详解】
若电阻R1和R2串联，流过的电流相等，根据
P＝I2R
可知电阻大的消耗的功率多
P1>P2
若电阻R1和R2并联，加在两个电阻上的电压相等，根据
可知，电阻小的消耗的功率多，
P1按不同接法，消耗的功率大小不同。
故选D。
考法02 焦耳定律
【典例2】
2．某一阻值为R的导体，通过的电流大小为I时，在时间t内产生的热量为Q；若保持I、R不变，通电时间变为2t，则产生的热量为（ ）
A．4QB．2QC．D．
【答案】B
【详解】
根据焦耳定律可知
若保持I、R不变，通电时间变为2t，则产生的热量为
故选B。
考法03 闭合电路中的能量
【典例3】
3．浴室用的暖风机的工作原理是通过PTC陶瓷加热元件将冷空气加热，然后通过风扇将热空气吹出。其内部结构是内阻为的风扇与电阻为的加热元件串联接在电源上，经测量可知暖风机两端的电压大小为，流过暖风机的电流大小为，消耗的电功率为。则下列关系式中正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】
因为暖风机内部电路为非纯电阻电路，其消耗的电能，一部分转化为机械能，一部分转化为内能，而热功率
所以
D正确。
分层提分
题组A 基础过关练
1．一个小型电动机加上2V电压，电动机没有转动，测得电流为1A；加上12V电压，观察到电动机转动了，则此时流过电动机的电流（ ）
A．小于6AB．大于6AC．等于6AD．无法确定
【答案】A
【详解】
电动机没有转动时是纯电阻电路，根据
得该电动机线圈的电阻为
电动机转动时，电路中消耗的总功率为
故热功率小于总功率
即
故A正确，BCD错误。
故选A。
2．白炽灯和电风扇在工作的时候，都要利用电，下列关于它们在工作时有关能的转化的说法正确的是（ ）
A．它们都是将电能转化为内能
B．它们都是将内能转化为电能
C．白炽灯主要将电能转化为内能
D．电风扇主要将电能转化为内能
【答案】C
【详解】
白炽灯工作时主要将电能转化为内能，电风扇工作时主要将电能转化为机械能，还有一部分转化为内能，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．下表所示的是某品牌手机电池上的文字说明，由此可知该电池的电动势和所储存的最大电能是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】
[解析]由铭牌可知，该电池的电动势，储存总电荷量，根据电流做的功等于消耗的电能，电池储存的最大电能
故A、B、C错误，D正确。
故选D。
4．如图所示的电路中，输入电压恒为，灯泡上标有“”字样，电动机线圈的电阻。若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（ ）
A．电动机的输入功率为
B．电动机的输出功率为
C．电动机的热功率为
D．整个电路消耗的电功率为
【答案】A
【详解】
A．电动机两端的电压
整个电路中的电流
所以电动机的输入功率
A正确；
BC．电动机的热功率
则电动机的输出功率
BC错误；
D．整个电路消耗的功率
D错误。
故选A。
5．下面列出了电冰箱和电风扇铭牌上的主要项目，根据铭牌上提供的信息判断，在12小时内正常工作的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是（ ）
A．电冰箱比电风扇多
B．电风扇比电冰箱多
C．电风扇与电冰箱一样多
D．电冰箱比电风扇可能多，也可能少
【答案】B
【详解】
电风扇12h内连续运转消耗的电能
冰箱耗电量0.5kW•h/24h，则12h内正常使用时耗电量为0.25kW•h所以，12h内连续运转的电风扇比正常工作的电冰箱消耗的电能多。
故选B。
6．下列关于电功和电功率的说法中正确的是（ ）
A．电流做功越多，单位时间内消耗的电能越多
B．电功率大的用电器，消耗的电能一定多
C．电功率小的用电器，消耗的电能与通电时间无关
D．电能消耗越快的用电器，它的电功率也越大
【答案】D
【详解】
A．电流做功的功率越大，单位时间内消耗的电能越多，选项A错误；
B．电功率大的用电器，在相同时间内消耗的电能一定多，选项B错误；
C．根据W=Pt可知，电功率小的用电器，消耗的电能与通电时间有关，选项C错误；
D．电能消耗越快的用电器，它的电功率也越大，选项D正确。
故选D。
题组B 能力提升练
1．教学上用的吸尘器的电动机内阻是一定的，当加上0.3V的电压，电流为0.3A时，吸尘器上的直流电动机不转动；当加上2.0V的电压、电流为0.8A时，它正常工作，则吸尘器正常工作时输出功率与输入功率之比为（ ）
A．3∶5B．5∶3C．1∶2D．1∶3
【答案】A
【详解】
电动机不转时，可视为纯电阻，由欧姆定律可知其内阻为；当正常工作时
所以
所以输出功率与输入功率之比为3∶5。
故选A。
2．一台发电机，输出功率为，输电导线电阻是，当发电机接到电压是的输电线路时，则在输电导线上损失的热功率为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】
发电机，输出功率为1.0×106W，输出电压为5.0×103V，故电流
输电导线电阻是10Ω，则在输电导线上损失的热功率为
故选B。
3．如图所示，电源的电动势为30 V，内电阻为1 Ω，一个标有“6 V，12 W”的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机串联，开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中的电流为2 AB．电动机两端的电压为4 V
C．电源消耗的功率为1 WD．电动机的输出功率为44W
【答案】A
【详解】
A．电路中的电流为
故A正确；
B．电动机两端电压为
故B错误；
C．电源消耗的功率为
故C错误；
D．电动机输出的机械功率为
故D错误。
故选A。
4．额定电压都是110V，额定功率PA=100W，PB=40W的灯泡两盏，若接在电压为220V的电路上，两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】
由题知，两灯泡额定电压相等，A灯泡的额定功率较大，由
可知，A灯泡的电阻较小，即
A．图中灯泡A和B串联在220V的电源上，由串联电路的分压特点可知，两灯泡两端的电压均不等于110V，所以都不能正常工作，A错误；
B．图中灯泡A和可变电阻R并联后又和灯泡B串联，由并联电路中电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知，B灯泡的电阻一定大于并联部分的总电阻，由串联电路的分压特点可知，两灯泡两端的电压均不等于110V，所以都不能正常工作，B错误；
CD．选项C中灯泡B和可变电阻R并联后又和灯泡A串联，由电阻的并联可知，可变电阻调节合适时可以使并联部分的电阻和灯泡A的电阻相等，即两灯泡可以同时正常发光；
选项D中灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻R串联，当可变电阻的阻值和两灯泡并联的电阻相等时它们可以同时发光；
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，选项C中电路的总电流为A灯泡的额定电流，选项D中电路的总电流等于A和B两灯泡的额定电流之和，由
可知，选项C中电路消耗的功率最小。
故选C。
5．在一次实验中，要求用一个恒定电源和一个滑动变阻器控制两个完全相同的灯泡，使其中一个灯泡变亮的同时，另一个灯泡变暗．结果设计出了如图的五种电路．通过分析可知：变化对称且变化幅度最大的方案是________；对称且变化幅度较大的方案是________；而不对称且变化幅度不大的方案是________和________；最后，因为不安全而不可取的方案是________．
【答案】（b） （a） （d） （c） （e）
【详解】
[1][2]在图（a）、（b）所示的两个方案中，由电路结构的对称性可知A、B两灯亮度的变化都是对称的．设电源电压为U，灯的电阻为，变阻器总电阻为R．可计算得出在图（a）中，每盏灯的功率变化范围为
而在图（b）中，每盏灯的功率变化范围为
这两者中变化幅度较大的方案显然是（b）．
[3][4]在图（c）、（d）所示的两个方案中，电路无对称性，可分析出A、B两灯亮度变化也无对称性．且变化幅度与前面相比较也不大．
[5]注意到在图（e）所示方案中，当变阻器的滑片P滑到a点时，将会造成电源短路的恶性事故，这在实验中是绝对不允许的．所以，不安全而不可取的方案是图（e）．
6．某小灯泡标有“6V3W”的字样。这里“6V”表示它的_____，“3W”表示它的_____。它正常工作时的电流值是_____A．该小灯泡正常工作20min，则电流做功为_____J，灯泡的实际功率为_____W。
【答案】额定电压 额定功率 0.5 3600 3
【详解】
[1][2]电器名牌上的“6V3W”的字样，“6V”表示额定电压，“3W”表示额定功率；
[3]它正常工作时电流值为
[4]正常工作20min，消耗
[5]小灯泡的正常工作时的实际功率就是额定功率3W。
题组C 培优拔尖练
1．某同学设计了一个转向灯电路，其中L为指示灯，、分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源，其两端电压保持。当S置于位置1时，以下判断中正确的是（ ）
A．L的功率小于额定功率B．亮，其功率小于额定功率
C．亮，其功率等于额定功率D．含L支路的总功率较另一支路的大
【答案】A
【详解】
当S置于位置1时，L与串联，再与并联，正常发光，其功率等于额定功率。L与每灯的电压均低于6V，所以其功率均低于额定功率。根据可知，含L支路的电阻较大，其总功率较另一支路小。
故选A。
2．如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、4W，则此电路允许消耗的最大功率为（ ）
A．12WB．15WC．16WD．24W
【答案】B
【详解】
由题意知R1=R2=R3=R，P1=10W，P2=10W，P3=4W，因为R2与R3并联，则两端电压相等，所以由公式知道R2与R3所消耗的功率一样，所以R2、R3在电路中允许最大功率只能是4W，否则会超过R2的允许功率；把R2与R3看成一个并联电阻R′，则电路就是R1与R′串联，而串联电路所流过的电流一样，由知道，R1与R′所消耗功率之比等于，所以R1上消耗的功率是并联电阻R′上的两倍，如果R2、R3的功率都为4W，则R′的功率就是4W+4W=8W，则R1的功率是2×8W=16W，这样就大于10W，显然不可以；
所以只能是R1功率为10W，则R′是R1的功率一半就是5W，而R2与R3的消耗功率一样,所以R2与R3的消耗功率均是R′的一半，为2.5W，最后计算R1功率为10W，则R2为2.5W，R3为2.5W，所以总功率最大为10W+2.5W+2.5W=15W，故B正确，A、C、D错误；
故选B．
3．理发用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干．设电动机线圈电阻为R1，它与电热丝电阻值R2串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为U，电流为I、消耗的功率为P，则下列关系式中正确的是（ ）
A．P=I2（R1+R2）B．P=UI
C．P>UID．P【答案】B
【详解】
BC．电吹风机消耗的电功率P是总的功率，总功率的大小应该是用
来计算，所以总功率
所以B正确，C错误；
AD．电吹风机中发热的功率要用来计算，所以总的发热功率为，吹风机做的功还有一部分转化为机械能，所以总功率要大于发热部分的功率，所以AD错误．
故选B。
4．2018年4月，戴森在中国发布新的无绳吸尘器DysnV8Abslute（如图），该吸尘器强大的吸力有助于吸附并锁定99.97%的微尘，有效消除家中的过敏源。该无绳吸尘器的锂电池电源如下，下列说法正确的是（ ）
A．标签中电池电压21.6V指的是路端电压
B．电池容量5500mAh指的是储存的电能
C．该电池储存的电能约为4.3×105J
D．若充电器充电电流为3A，则充满该电池至少需要1.5h
【答案】C
【详解】
指的是该电池的电动势，选项A错误；
B.5500mAh是电池储存的电荷量，选项B错误；
C.电池储存的电能
W=UIt=21.6×5.5×3600J≈4.3×105J
选项C正确；
D.设充电时间为t，由It=Q可知
如果考虑能量转化效率，充电时间比1.83h要长，选项D错误。
故选C。
5．如图，输电线路两端的电压为，每条输电线的电阻为，电热水器A的电阻为。求电热水器A上的电压和它消耗的功率。如果再并联一个电阻为的电热水壶B，则电热水器和电热水壶消耗的功率各是多少？
【答案】907.5W；643.8W；483W。
【详解】
设热水器消耗的功率为PA，电热水壶消耗的功率为PB。
当S断开时有
当S闭合时有
；
6．如图所示的电路中，R1=1Ω，R2=6Ω，电源内阻r=1Ω，若开关闭合后通过电源的电流为3A，铭牌上标有“6V 12W”的电动机刚好正常工作，求：
(1)流过R2上的电流为多少？
(2)电源电动势为多少？
(3)若电动机线圈电阻为，电动机机械功率为多少？
【答案】(1)1A；(2)12V；(3)10W
【详解】
(1)由欧姆定律可得通过R2的电流


(2)通过电动机的电流

干路电流

根据闭合电路欧姆定律得
可得

(3)电动机热功率


可得
课程标准
课标解读
理解电功、电功率、热功率的概念，知道它们的区别与联系.
1.会分析纯电阻与非纯电阻电路，并能进行有关计算.
2.知道闭合电路中的能量转化关系．
串联电路
并联电路
功率分配
eq \f(P1,P2)＝eq \f(R1,R2)
eq \f(P1,P2)＝eq \f(R2,R1)
总功率
P＝P1＋P2＋…＋Pn
P＝P1＋P2＋…＋Pn
锂离子聚合物电池
型号：×××××
标称电压： 充电限制电压：
额定容量：
电冰箱
额定电压
工作频率
额定功率
耗电量
电风扇
规格
额定电压
工作频率
额定功率
课程标准
课标解读
理解电功、电功率、热功率的概念，知道它们的区别与联系.
1.会分析纯电阻与非纯电阻电路，并能进行有关计算.
2.知道闭合电路中的能量转化关系．
串联电路
并联电路
功率分配
eq \f(P1,P2)＝eq \f(R1,R2)
eq \f(P1,P2)＝eq \f(R2,R1)
总功率
P＝P1＋P2＋…＋Pn
P＝P1＋P2＋…＋Pn
锂离子聚合物电池
型号：×××××
标称电压： 充电限制电压：
额定容量：
电冰箱
额定电压
工作频率
额定功率
耗电量
电风扇
规格
额定电压
工作频率
额定功率