一、電功和電功率
1．電功
(1)電功是指電路中靜電力對定向移動的電荷所做的功，電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程．
(2)電功的計算公式：W＝UIt.
單位：焦耳，符號為J.
常用的單位：千瓦時(kW·h)，也稱“度”，1 kW·h＝3.6×106 J.
2．電功率
(1)定義：電流在一段電路中所做的功與通電時間之比．
(2)公式：P＝eq \f(W,t)＝UI.
(3)單位：瓦特，符號為W.
(4)意義：表示電流做功的快慢．
二、焦耳定律
1．焦耳定律
(1)內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比．
(2)表達(dá)式：Q＝I2Rt.
2．熱功率
(1)定義：單位時間內(nèi)的發(fā)熱量稱為熱功率．
(2)表達(dá)式：P熱＝I2R.
(3)物理意義：表示電流發(fā)熱快慢的物理量．
三、電路中的能量轉(zhuǎn)化
從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度看，電動機(jī)從電源獲得能量，一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即P電＝P機(jī)＋P損，其中P電＝UI，P損＝I2R.
技巧點撥
一、電功和電熱
1．電功和電功率
W＝UIt是電功的計算式，P＝UI是電功率的計算式，適用于任何電路．
2．電熱和熱功率
Q＝I2Rt是電熱的計算式，P熱＝I2R是熱功率的計算式，可以計算任何電路產(chǎn)生的電熱和熱功率．
3．串、并聯(lián)電路的功率分配關(guān)系
(1)串聯(lián)電路中各個電阻的電功率跟它的阻值成正比，即eq \f(P1,R1)＝eq \f(P2,R2)＝…＝eq \f(Pn,Rn)＝I2.
(2)并聯(lián)電路中各個電阻的電功率跟它的阻值成反比，即P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2.
(3)無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路消耗的總功率均等于電路中各電阻消耗的功率之和．
4．額定功率和實際功率
(1)用電器正常工作時所消耗的功率叫作額定功率．當(dāng)用電器兩端電壓達(dá)到額定電壓U額時，電流達(dá)到額定電流I額，電功率也達(dá)到額定功率P額．且P額＝U額I額．
(2)用電器的實際功率是用電器在實際工作時消耗的電功率．為了使用電器不被燒毀，要求實際功率不能大于其額定功率．
二、電路中的能量轉(zhuǎn)化
1．純電阻電路與非純電阻電路
(1)純電阻電路：電流通過純電阻電路做功時，電能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能．
(2)非純電阻電路：含有電動機(jī)或電解槽等的電路稱為非純電阻電路．在非純電阻電路中，電流做功將電能除了部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能等其他形式的能．例如電動機(jī)P總＝P出＋P熱．
2．純電阻電路和非純電阻電路的比較
例題精練
1．（如皋市月考）一臺電動機(jī)正常工作時，兩端的電壓為U，通過的電流為I.已知電動機(jī)線圈的電阻為R，則電動機(jī)（ ）
A．消耗的功率為I2RB．消耗的功率為
C．發(fā)熱的功率為I2RD．輸出的功率為UI
【分析】電動機(jī)為非純電阻元件，不遵循歐姆定律，由P＝UI求解總功率，由P損＝I2R求解熱功率，根據(jù)P總＝P出+P損分析求解輸出功率。
【解答】解：A、電動機(jī)消耗的電能為P總＝UI，由于電動機(jī)是非純電阻元件，故不能用P＝I2R和P＝求解消耗的總功率，故AB錯誤；
C、電動機(jī)線圈的產(chǎn)生的熱功率P熱＝I2R，故C正確；
D、輸出功率P出＝UI﹣I2R，故D錯誤。
故選：C。
【點評】本題考查非純電阻電路中輸入功率、輸出功率、損耗功率之間的關(guān)系，注意非純電阻電路不遵循歐姆定律。
2．（長壽區(qū)校級模擬）如圖所示，理想變壓器的原線圈接有頻率為f，電壓為U的交流電，副線圈接有光敏電阻R1（光照增強(qiáng)時，光敏電阻阻值減?。?、用電器R2，下列說法正確的是（ ）
A．當(dāng)僅將光照增強(qiáng)時，變壓器的輸入功率減小
B．當(dāng)僅將f減小時，變壓器的輸入功率減小
C．當(dāng)僅將U增大時，用電器消耗的功率減小
D．當(dāng)僅將滑動觸頭P向上滑動時，用電器消耗的功率減小
【分析】明確變壓器原理，知道變壓器的輸入電壓決定輸出電壓，輸出電流決定輸入電流，輸出功率決定輸入功率；結(jié)合功率表達(dá)式P＝分析判斷即可。
【解答】解：A、當(dāng)光照增強(qiáng)時，光敏電阻的阻值減小，副線圈的總電阻R減小，而副線圈的電壓不變，根據(jù)P＝知輸出功率增加，故輸入功率也增加，故A錯誤；
B、在該電路中，交流電的頻率f對變壓器的功率沒有影響，故B錯誤；
C、當(dāng)U增大時，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知副線圈兩端的電壓增大，即用電器兩端電壓增大；根據(jù)功率表達(dá)式P＝，用電器消耗的功率增大，故C錯誤；
D、當(dāng)滑動觸頭P向上滑動時，原線圈匝數(shù)增大，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知副線圈兩端的電壓減小，用電器兩端電壓減小，根據(jù)功率表達(dá)式P＝，用電器消耗的功率減小；故D正確；
故選：D。
【點評】本題考查變壓器原理，關(guān)鍵是明確變壓器的電壓、電流、功率關(guān)系，然后結(jié)合變壓比公式和功率公式進(jìn)行動態(tài)分析。
隨堂練習(xí)
1．（浙江期末）如圖所示的充電寶，額定容量是由制造商標(biāo)定的從充電寶可輸出容量。根據(jù)銘牌上的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，下列結(jié)論正確的是（ ）
A．6000mAh指的是充電寶電芯儲存的電能為6000J
B．若用該充電寶給手機(jī)充電，一次性能提供的最大電能為108000J
C．若用該充電寶給手機(jī)充電，一次性能提供的最大電能為64800J
D．在給手機(jī)充電時，該充電寶的輸出功率為22.2W
【分析】根據(jù)題中圖片讀取相關(guān)信息，再根據(jù)功率和電能相關(guān)公式列式求解。
【解答】解：A.6000mAh 指的是充電寶電芯儲存的電量，故A錯誤；
BC.一次性提供的最大電能為
W＝qU＝6000mAh×5V＝6000×10﹣3x3600x5J＝108000J
故B正確，C錯誤；
D.在給手機(jī)充電時，該充電寶的輸出功率為
P＝IU＝2×5W＝10W
故D錯誤。
故選：B。
【點評】必須正確讀取圖中信息，明確電能和功率的公式，在計算中注意單位換算。
2．（廣州期末）新冠疫情期間，額溫槍廣泛應(yīng)用于各種場所。4月開學(xué)后，學(xué)校實行體溫每日三檢制度，體溫檢測員小明仔細(xì)研究了班里的額溫槍及其技術(shù)參數(shù)（如圖所示），發(fā)現(xiàn)它以2節(jié)干電池為電源，工作電流為5mA，能通過傳感器檢測人體向外輻射的紅外線，根據(jù)紅外線能量的強(qiáng)弱快速、準(zhǔn)確且無接觸的測量體溫，那么關(guān)于該額溫槍的說法中正確的是（ ）
A．額溫槍工作時，電池組兩極間的電壓為3V
B．額溫槍工作時，電路中每通過1C電荷，每節(jié)電池都能把1.5J化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C．額溫槍工作時，電源的輸出功率為15mW
D．若換用兩節(jié)充滿電的800mAh充電電池，則最多可測溫約為106次
【分析】電路工作時，電源兩極間的電壓為路端電壓，小于電源電動勢；根據(jù)電動勢的定義可以知道工作時每通過1C電荷量時有多少的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；電源的輸出功率等于輸出電壓與工作電流的乘積；總電荷量與每次工作消耗的電荷量比值即為測溫的次數(shù)。
【解答】解：A、額溫槍工作時，電池組兩極間的電壓為路端電壓，小于電源的電動勢，故電池組兩極間電壓小于3V，故A錯誤；
B、每節(jié)電池的電動勢為1.5V，根據(jù)電動勢的定義可以知道電路中每通過1C電荷，消耗的電能為W＝qE＝1×1.5J＝1.5J，則有1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故B正確；
C、額溫槍工作時電源消耗的總功率為P＝2EI＝2×1.5V×5mA＝15mW，電源的輸出功率小于電源消耗的總功率，故C錯誤；
D、若換用兩節(jié)充滿電的800mAh的充電電池，最多可測溫的次數(shù)為，故D錯誤。
故選：B。
【點評】在電路工作時，電壓兩極間的電壓為路端電壓，并不是電動勢。當(dāng)電壓表直接接在電源兩極間時測得的電壓等于電源電動勢。
3．（南平期末）如圖，電阻R和電動機(jī)M并聯(lián)接到電路中，已知電阻R跟電動機(jī)線圈的電阻值相等，開關(guān)接通后，電動機(jī)正常工作。經(jīng)過一段時間，電流通過電阻R做功為W1，產(chǎn)生熱量為Q1，電流通過電動機(jī)做功為W2，產(chǎn)生熱量為Q2，則有（ ）
A．W1＝W2，Q1＝Q2B．W1＞W(wǎng)2，Q1＞Q2
C．W1＜W2，Q1＝Q2D．W1＞W(wǎng)2，Q1＜Q2
【分析】開關(guān)接通后，電動機(jī)正常工作，其電路為非純電阻電路，電動機(jī)兩端的電壓大于線圈電阻與電流的乘積。而電阻R是純電阻，其兩端電壓等于電阻與電流的乘積。根據(jù)電流關(guān)系，利用W＝UIt和Q＝I2Rt比較電功和電熱。
【解答】解：設(shè)開關(guān)接通后，電路兩端電壓為U。
對于電阻R，由歐姆定律得：U＝I1R
對于電動機(jī)，U＞I2R，則有：I2＜I1。
電功：W1＝UI1t，W2＝UI2t，
則有：W1＞W(wǎng)2，
根據(jù)焦耳定律得：Q1＝I12Rt，Q2＝I22Rt，則有：Q1＞Q2．故B正確，ACD錯誤。
故選：B。
【點評】本題把握純電阻電路與非純電阻電路區(qū)別的能力，抓住歐姆定律適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路，而焦耳定律對兩種電路均適用。
綜合練習(xí)
一．選擇題（共20小題）
1．（豐臺區(qū)期末）利用如圖所示電路研究某小型手持風(fēng)扇的電動機(jī)性能。調(diào)節(jié)滑動變阻器R0，測得風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時電壓表示數(shù)為U1，電流表示數(shù)為I1；扇葉被卡住停止轉(zhuǎn)動時，電壓表的示數(shù)為U2，電流表的示數(shù)為I2，且I2＞I1。下列說法正確的是（ ）
A．電動機(jī)線圈電阻r＝
B．扇葉被卡住時，電流增大是因為電動機(jī)的線圈電阻變小
C．風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時線圈發(fā)熱功率P熱＝I12?
D．風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時輸出的機(jī)械功率P出＝U1I1﹣U2I2
【分析】由于風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時為非純電阻電路，扇葉被卡住時為純電阻電路，以此進(jìn)行分析。
【解答】解：A、電動機(jī)線圈電阻應(yīng)為風(fēng)扇停止運轉(zhuǎn)時的電壓與電流的比值，即r＝，電風(fēng)扇正常工作時會產(chǎn)生一個反電動勢，歐姆定律不再適用，故A錯誤；
B、扇葉被卡住時，此時電風(fēng)扇的反電動勢為零，風(fēng)扇線圈的電阻不變，因此流過電動機(jī)的電流增大，故B錯誤；
C、發(fā)熱功率的計算公式為：P＝I2r，此時電動機(jī)正常運轉(zhuǎn)，流過的電流為I1，代入可得：，故C正確；
D、風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時的總功率為：P＝U1I1，則風(fēng)扇的機(jī)械功率為，故D錯誤；
故選：C。
【點評】本題主要考查了非純電阻電路中的功率問題，在非純電阻電路中，總功率一部分轉(zhuǎn)化為有用功率，一部分轉(zhuǎn)化為發(fā)熱功率，此為解題的關(guān)鍵。
2．（浙江學(xué)業(yè)考試）如圖所示是某種電能表的表盤。表盤上標(biāo)有“720r/kW?h”，即每耗電1kW?h電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)720圈。當(dāng)家里的家用電器都工作時，小明觀察到電能表的轉(zhuǎn)盤在1min內(nèi)轉(zhuǎn)動了48圈。則小明家的家用電器（ ）
A．總功率約為2kW
B．總功率約為4k W
C．每天消耗的電能約為96kW?h
D．每天消耗的電能約為108kW?h
【分析】通過轉(zhuǎn)過的圈數(shù)計算出功率的大小，從而計算出每天消耗的電能。
【解答】解：AB、已知每耗電1kW?h電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)720圈，故轉(zhuǎn)了48圈則消耗了kW?h，所花費時間為1min，故總功率為P＝，故A錯誤，B正確；
CD、已知電功率為4kW，則一天消耗的電能為W1＝Pt1＝4×24kW?h＝96kW?h，但是一天之內(nèi)不可能所有電器都在工作，故每天消耗的電能應(yīng)小于96kW?h，故CD錯誤；
故選：B。
【點評】本題主要考查了電功和電功率的計算，計算時需注意當(dāng)功的單位為J時，時間單位需用s，當(dāng)功的單位為kW?h時，時間的單位需用h。
3．（朝陽區(qū)期末）表格列出了某品牌電動自行車及所用電動機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，不計自身機(jī)械損耗，若該車在額定狀態(tài)下以最大速度行駛，則下列選項正確的是（ ）
A．電動機(jī)的輸入功率為576W
B．電動機(jī)的線圈電阻為4Ω
C．該車獲得的牽引力為104N
D．該車受到的阻力為20N
【分析】由額定電壓和額定電流求出總功率，從而得到電動機(jī)的輸入功率和發(fā)熱功率，從而求出內(nèi)阻，由輸出功率和速度的關(guān)系式求出牽引力，從而得到引力。
【解答】解：AB、已知該電動自行車的額定電壓為：48V，額定電流為：12A，則該電動機(jī)的輸入功率為：P＝UI＝48×12W＝576W，已知額定輸出功率為400W，則線圈的發(fā)熱功率為：Pr＝P﹣P輸出＝576W﹣400W＝176W，
則由可得，，故A正確，B錯誤；
CD、當(dāng)汽車速度最大時，汽車做勻速直線運動，則牽引力等于地面的阻力，即F＝f，則此時額定輸出功率P輸出＝400W，最大行駛速度：v＝20km/h≈5.6m/s，則牽引力大小為F＝，故阻力大小f＝F＝72N，故CD錯誤；
故選：A。
【點評】本題的主要考查了非純電阻電路中總功率與輸出功率的關(guān)系，解題關(guān)鍵在于輸出功率等于總功率減去熱功率，當(dāng)汽車速度最大時，牽引力等于阻力。
4．（徐匯區(qū)校級期末）電熱器用電阻絲加熱。為了使熱功率變?yōu)樵瓉淼膬杀叮韵伦龇尚械氖牵? ）
A．將通過電阻絲的電流強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍
B．將電阻絲兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍
C．在保持電壓不變的情況下，將另一根相同的電阻絲和原電阻絲并聯(lián)后接入電路
D．在保持電壓不變的情況下，將另一根相同的電阻絲和原電阻絲串聯(lián)后接入電路
【分析】根據(jù)電功率的公式和電阻的串并聯(lián)總阻值求解。
【解答】解：A、將通過電阻絲的電流強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍，電阻不變，根據(jù)P＝I2R知，熱功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故A錯誤；
B、將電阻絲兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)P＝知，熱功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故B錯誤；
C、在保持電壓不變的情況下，將另一根相同的電阻絲和原電阻絲并聯(lián)后接入電路，，得R并＝，根據(jù)P＝知熱功率變?yōu)樵瓉淼膬杀?，故C正確；
D、在保持電壓不變的情況下，將另一根相同的電阻絲和原電阻絲串聯(lián)后接入電路，R串＝2R，根據(jù)P＝知熱功率變?yōu)樵瓉淼谋?，故D錯誤。
故選：C。
【點評】純電阻電功率等于熱功率，計算時公式可以靈活選擇。
5．（慈溪市期末）表格所示數(shù)據(jù)為一種市售電動自行車的部分參數(shù)，一質(zhì)量為65kg的顧客買來該電動自行車代步，已知電動自行車在騎行中所受的阻力是總重力的0.05倍，則關(guān)于電動自行車及其使用，正確的說法是（ ）
A．該電動自行車的最高續(xù)航里程是指在最高時速下的騎行距離
B．該顧客若以恒定速度18km/h騎行，騎行時間可超過5h
C．該電動自行車的電機(jī)始終提供的是1200W的功率
D．該電動自行車從耗完電到電池完全充滿至少需要約10h
【分析】根據(jù)最高續(xù)航里程的意義以及最高續(xù)航里程與速度的關(guān)系分析出時間，從電機(jī)額定功率的角度分析出電機(jī)銘牌的意義。
【解答】解：A、最高續(xù)航里程指的是最遠(yuǎn)的運動路程，故A錯誤；
B、已知最高續(xù)航里程為60km，由勻速直線運動位移公式可得：s＝vt，代入數(shù)據(jù)可得：，故B錯誤；
C、1200W指的是電機(jī)的額定功率，而電動自行車運動過程中不是以最大速度一直運動，故電動機(jī)的功率不一定一直是1200W，故C錯誤；
D、已知電動自行車的電池為48V 20Ah鉛酸電池，即電池儲存的電能為W＝UIt＝48×20×1×0.001kW?h＝0.96kW?h，充電器的輸出電壓為48V，輸出電流為2A，則輸出功率為：P＝UI＝48×2×0.001kW＝0.096kW，
故所用時間為：，故D正確；
故選：D。
【點評】本題主要考查了最高續(xù)航里程的物理意義和功與功率的關(guān)系，需要注意的是最高續(xù)航里程指的是走的最遠(yuǎn)路程，而不限制以什么速度走完。
6．（長寧區(qū)期末）某移動電源上的“1000mAh”標(biāo)志，反映的物理量是（ ）
A．電能B．電量C．電功D．電功率
【分析】通過1000mAh的物理意義進(jìn)行解答。
【解答】解：某移動電源上的“1000mAh”標(biāo)志反映的物理量為電量，表示以電流1000mA放電，可以放一個小時，故B正確，ACD錯誤；
故選：B。
【點評】本題主要考查了考生對于電量物理意義的理解，電量的物理意義表示以某一電流值放電，可以放電的時間。
7．（黃州區(qū)校級三模）電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，標(biāo)志著人類從蒸汽機(jī)時代步入了電氣化時代。下列設(shè)備利用電流熱效應(yīng)原理的是（ ）
A．電風(fēng)扇B．電熨斗
C．發(fā)電機(jī)D．電磁起重機(jī)
【分析】電風(fēng)扇是利用通電導(dǎo)體在磁場中受力，電熨斗是利用電流的熱效應(yīng)原理；發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理；電磁起重機(jī)是利用電流的磁效應(yīng)原理。
【解答】解：A、電風(fēng)扇是利用通電導(dǎo)體在磁場中受力的工作原理，故A錯誤；
B、電熨斗是利用電流的熱效應(yīng)原理工作的，故B正確；
C、發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的，故C錯誤；
D、電磁起重機(jī)是利用電流的磁效應(yīng)原理工作的，故D錯誤。
故選：B。
【點評】本題考查的是各種電學(xué)元器件的工作原理，考查了學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識去解決實際問題的能力。
8．（如皋市月考）掃地機(jī)器人能有效清除地板上的灰塵等顆粒垃圾。若掃地機(jī)器人電動機(jī)線圈電阻為r，當(dāng)它正常工作時，電動機(jī)兩端所加的電壓為U，則（ ）
A．通過線圈的電流小于
B．通過線圈的電流等于
C．電動機(jī)的電功率為I2r
D．電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為UI
【分析】通過非純電阻電路中電動機(jī)的三個功率關(guān)系：P入＝P熱+P出求解。
【解答】解：AB、根據(jù)能量守恒有 P電＝P熱+P出，即UI＝I2r+P出，即I2r＜UI，得I＜，故B錯誤，A正確；
C、電動機(jī)的電功率P電＝UI，而I2r是電動機(jī)的內(nèi)阻損耗的熱功率，故C錯誤；
D、電動機(jī)輸出的機(jī)械功率P出＝P電﹣P熱，而UI是電動機(jī)的電功率P電，故D錯誤；
故選：A。
【點評】對于電動機(jī)，正常工作時，其電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立，電功大于電熱；當(dāng)電動機(jī)通電不轉(zhuǎn)動時，其電路是純電阻電路，歐姆定律成立，電熱等于電功。
9．（秀英區(qū)校級模擬）電阻R1和R2分別標(biāo)有“2Ω，1.0A”和“4Ω，0.5A”，將它們串聯(lián)后接入電路中，如圖所示，則此電路中允許消耗的最大功率為（ ）
A．1.5WB．3.0WC．5.0WD．6.0W
【分析】把R1和R2串連接入電路中，他們的電流相同，根據(jù)R1和R2的參數(shù)可知，串聯(lián)時的最大的電流為0.5A，根據(jù)P＝I2R，可以求得電路中允許消耗的最大功率。
【解答】解：把R1和R2串連后，由于R2的最大電流較小，所以串聯(lián)后的最大電流為0.5A，串聯(lián)后的總的電阻為6Ω，
所以電路的最大的功率為P＝I2R＝0.52×6W＝1.5W，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
【點評】本題考查的是串聯(lián)電路的特點，在串聯(lián)電路中，電路的電流的大小是相同的，根據(jù)這一個特點就可以判斷出電流中允許通過的最大的電流。
10．（寧縣校級期末）下列關(guān)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(chǎn)生的熱量一定越多
B．公式W＝UIt適用于任何電路，而Q＝I2Rt只適用于純電阻電路
C．熱功率P熱＝I2R＝適用于任何電路
D．焦耳定律Q＝I2Rt適用于任何電路
【分析】電功是表示電流做功的多少，電功率是表示電流做功的快慢，焦耳定律是表示電流產(chǎn)生的熱量的多少．明確各公式的適用范圍．
【解答】解：A、電功率越大，表示電流做功越快，但是電路中產(chǎn)生的焦耳熱量的多少還與做功的時間的長短有關(guān)，所以A錯誤；
B、公式W＝UIt是計算電路的總功的大小，適用于任何的電路； Q＝I2Rt用來求電熱時，可以適用于任何電路；故B錯誤；
C、當(dāng)為純電阻電路時，根據(jù)歐姆定律I＝，可以推到出W＝I2Rt，W＝t，所以W＝只能適用于純電阻電路，所以C錯誤；
D、焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路中的焦耳熱量的計算，所以D正確。
故選：D。
【點評】對于計算電功和電熱的公式，每個公式的使用的條件是不同的，要掌握住公式的使用的條件，這是做題的前提條件．
11．（蔡甸區(qū)校級一模）如圖所示的電路中，閉合開關(guān)后各元件處于正常工作狀態(tài)；當(dāng)某燈泡突然出現(xiàn)故障時，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大，下列關(guān)于故障原因或故障后其他物理量的變化情況的說法中正確的是（ ）
A．L1燈絲突然短路
B．L2燈絲突然燒斷
C．電源的輸出功率一定變小
D．電容器C上的電荷量減少
【分析】安培表在干路上，讀數(shù)變小，說明總電阻變大，電流表讀數(shù)變小，燈泡1的分壓減小，并聯(lián)支路的電壓增大，電容器兩端的電壓增大，根據(jù)Q＝CU知電容器的帶電量增大．
【解答】解：安培表在干路上，讀數(shù)變小，說明總電阻變大
A、L1燈絲突然短路，總電阻減小，電流表讀數(shù)變大，A錯誤
B、L2燈絲突然燒斷，總電阻增大，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大，B正確
C、電源的輸出功率P＝UI，電壓增大而電流減小，輸出功率不一定變小，C錯誤
D、電流表讀數(shù)變小，燈泡1的分壓減小，并聯(lián)支路的電壓增大，電容器兩端的電壓增大，根據(jù)Q＝CU知電容器的帶電量增大，D錯誤
故選：B。
【點評】本題考查了電路的動態(tài)分析，方法是：先從支路的變化，分析總電流和路端電壓的變化，再到支路，分析各用電器的電壓和電流的變化關(guān)系．
12．（南崗區(qū)校級期末）為了使電爐消耗的功率減小到原來的一半，可行的辦法是（ ）
A．使通過它的電流減半
B．使兩端的電壓減半
C．使電爐的電阻減半
D．使它兩端的電壓和電阻均減半
【分析】電爐是純電阻電路，電功率等于發(fā)熱功率．
【解答】解：A、根據(jù)發(fā)熱功率，當(dāng)電流減半時，發(fā)熱功率減小為；電爐是純電阻電路，電功率等于發(fā)熱功率，故A錯誤；
B、根據(jù)歐姆定律，電壓減小為一半，電流減小為一半；根據(jù)電功率表達(dá)式P＝UI，電功率減小為，故B錯誤；
C、電爐的電阻減半而電壓不變，根據(jù)歐姆定律，電流增加為2倍；根據(jù)電功率表達(dá)式P＝UI，電功率增加為2倍，故C錯誤；
D、電壓和電阻均減半，根據(jù)歐姆定律，電流不變，根據(jù)電功率表達(dá)式P＝UI，電功率減小為，故D正確；
故選：D。
【點評】本題關(guān)鍵根據(jù)電功率表達(dá)式P＝UI和歐姆定律聯(lián)立分析，同時要明確電爐為純電阻電路．
13．（文峰區(qū)校級期末）有一個直流電動機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路中電機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動機(jī)的電流是0.4A；若把電動機(jī)接入2.0V電壓的電路中，正常工作時的電流是1.0A，此時，電動機(jī)的輸出功率是P出；如果在電動機(jī)正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動機(jī)的發(fā)熱功率是P熱，則（ ）
A．P出＝2W，P熱＝0.5WB．P出＝1.5W，P熱＝8W
C．P出＝2W，P熱＝8WD．P出＝1.5W，P熱＝0.5W
【分析】電動機(jī)不轉(zhuǎn)，由歐姆定律求出其內(nèi)阻．電動機(jī)正常工作時輸出功率等于電功率與內(nèi)部發(fā)熱功率之差．
在電動機(jī)正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，根據(jù)P＝求出電動機(jī)的發(fā)熱功率．
【解答】解：當(dāng)電動機(jī)不轉(zhuǎn)時，電動機(jī)的內(nèi)阻為r＝＝＝0.5Ω，
電動機(jī)正常工作時輸出功率為P出＝U2I2﹣I22r＝1.5W。
卡住后熱功率：P熱＝＝＝8W
故選：B。
【點評】對于電動機(jī)電路，正常工作時其電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立；當(dāng)電動機(jī)被卡住時，其電路是純電阻電路，歐姆定律成立．
14．（九龍坡區(qū)期末）如圖為甲、乙兩燈泡的I﹣U圖象，根據(jù)圖象計算甲、乙兩燈泡并聯(lián)在電壓為220V的電路中，實際發(fā)光的功率約為（ ）
A．15W 30WB．30W 40WC．40W 60WD．60W 100W
【分析】由圖分別讀出兩燈的電流，根據(jù)公式P＝UI求出兩燈實際發(fā)光的功率．
【解答】解：甲、乙兩燈泡并聯(lián)在電壓220V的電路中，兩燈的電壓都是220V，由圖分別兩燈的電流分別為I甲＝0.18A，I乙＝0.28A，由公式P＝UI得，兩燈實際發(fā)光的功率分別為P甲＝39.6W≈40W，P乙＝61.6W≈60W。
故選：C。
【點評】本題一要抓住并聯(lián)電路的特點：兩燈電壓相等，二要有基本的讀圖能力．
15．（麻江縣校級期末）關(guān)于電功和電熱的計算，下列說法正確的是（ ）
A．如果是純電阻電路，電功可用公式W＝UIt計算，也可用公式W＝I2Rt計算
B．如果是純電阻電路，電熱可用公式W＝I2Rt計算，但不能用公式W＝UIt計算
C．如果不是純電阻電路，電功只能用公式W＝I2Rt計算
D．如果不是純電阻電路，電熱可用公式W＝I2Rt計算，也可用公式W＝UIt計算
【分析】純電阻電路，電功可用公式W＝UIt計算，也可用公式W＝I2Rt計算，非純電阻電路，電功用公式W＝UIt計算，電熱用公式W＝I2Rt計算．
【解答】解：A、純電阻電路，根據(jù)能量守恒電功和電熱電相等，電功可用公式W＝UIt計算，也可用公式W＝I2Rt計算，故A正確
B、同理可知B錯誤
C、非純電阻電路，電功用公式W＝UIt計算，故C錯誤
D、非純電阻電路，電熱用公式W＝I2Rt計算。故D錯誤
故選：A。
【點評】考查了純電阻電路、非純電阻電路，電功、電熱計算，注意靈活選取公式．
16．（郴州期末）下列用電器中，利用電流的熱效應(yīng)工作的是（ ）
A．電風(fēng)扇B．電動機(jī)C．電飯鍋D．洗衣機(jī)
【分析】電流的熱效應(yīng)工作的是電飯鍋．電風(fēng)扇、電動機(jī)和洗衣機(jī)的原理是利用通電線圈在磁場中受到磁場力而轉(zhuǎn)動，電能轉(zhuǎn)化為動能．
【解答】解：電風(fēng)扇、電動機(jī)和洗衣機(jī)的原理是利用通電線圈在磁場中受到磁場力而轉(zhuǎn)動，電能轉(zhuǎn)化為動能。電流的熱效應(yīng)工作的是電飯鍋。故C正確。
故選：C。
【點評】本題考查對家用電器工作原理的理解能力，比較簡單．
17．（連云港月考）一家庭使用的電熱毯的電阻阻值為660Ω，當(dāng)電熱毯接入220V的電壓時，電熱毯在30s內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為（ ）
A．220JB．660JC．6600JD．2200J
【分析】電熱毯為純電阻，直接根據(jù)W＝t求解焦耳熱即可。
【解答】解：電熱毯為純電阻，則根據(jù)Q＝I2Rt＝t知電熱毯在10s內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為W＝t＝J＝2200J，故D正確，ABC錯誤。
故選：D。
【點評】本題考查純電阻電路的電熱的求解，關(guān)鍵明確對于純電阻W＝UIt＝I2Rt＝t。
18．（遼寧月考）甲、乙兩只完全相同的電爐分別接入兩個電路中，工作時甲的電流是乙的一半，下列說法正確的是（ ）
A．甲的熱功率是乙的
B．甲的熱功率是乙的4倍
C．若乙通電時間是甲的2倍，則它們產(chǎn)生的熱量相同
D．因為甲、乙完全相同，所以功率也相同
【分析】兩只完全相同的電爐具有相等的電阻值，根據(jù)電熱功率的表達(dá)式逐個選項分析即可。
【解答】解：ABD、由題意可知兩只完全相同的電爐具有相等的電阻值，根據(jù)功率公式P＝I2R可知，電爐的熱功率與電流的平方成正比，所以甲的熱功率是乙的，故A正確，BD錯誤；
C、根據(jù)公式Q＝Pt，甲的熱功率是乙的，若乙通電時間是甲的2倍，則甲產(chǎn)生的熱量是乙的，故C錯誤。
故選：A。
【點評】該題考查對電流的熱效應(yīng)的理解與應(yīng)用，牢記公式Q＝I2Rt和P＝I2R是解答的關(guān)鍵。
19．（河南月考）白熾燈的燈絲由鎢絲制成，當(dāng)燈絲燒斷后脫落一段，剩余燈絲剛好能搭接上使用，若燈泡功率原來為45W，觀察搭接起來的燈絲長度大約為原來，則現(xiàn)在燈泡的功率約為（ ）
A．30WB．45WC．60WD．80W
【分析】根據(jù)電阻的定義式和功率公式聯(lián)合求解。
【解答】解：由電阻定律R＝，可知燈絲長度變?yōu)樵瓉?，電阻也變?yōu)樵瓉淼?，照明電路中電?20V不變，
根據(jù)功率公式P＝，可知燈泡現(xiàn)在的功率為：P′＝＝W＝60W，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
【點評】本題考查了電阻的定義式和功率公式的應(yīng)用，難度不大。
20．（靜海區(qū)校級月考）一臺電動機(jī)，額定電壓為100V，電阻是1Ω，正常工作時電流是5A，則電動機(jī)消耗的功率為（ ）
A．25WB．475WC．500WD．2000W
【分析】根據(jù)總功率表達(dá)式P＝UI，代入數(shù)據(jù)直接計算即可求解。
【解答】解：電機(jī)兩端電壓和電流已知，根據(jù)電功率定義，得：
P＝UI＝100×5W＝500W，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
【點評】本題關(guān)鍵要明確電功率表達(dá)式P＝UI和發(fā)熱功率表達(dá)式P熱＝I2r的適用范圍，注意排除干擾，正確選擇功率公式求解。
二．多選題（共10小題）
21．（濟(jì)寧期末）如圖所示為某款掃地機(jī)器人，其內(nèi)置鋰電池容量為5000mA?h，在一般情況下，充滿一次電可供其正常工作的時間為150min。已知該掃地機(jī)器人的額定功率為40W，則下列說法正確的是（ ）
A．掃地機(jī)器人正常工作時的電流是2A
B．掃地機(jī)器人正常工作時的電壓為8V
C．掃地機(jī)器人電動機(jī)的內(nèi)阻為10Ω
D．掃地機(jī)器人正常工作150min消耗的電能為3.6×105J
【分析】由電池容量和電流的定義式求解出電流的大小，再由額定功率與電流電壓的關(guān)系求解出正常工作時的電壓，再由歐姆定律求解出電阻的大小，由功率和做功的關(guān)系求解出消耗的電能。
【解答】解：A、已知鋰電池電池容量為5000mA?h，充滿一次電可供其正常工作的時間為150min，由電流的定義式可得：，故A正確；
B、已知該掃地機(jī)器人的額定功率為40W，由功率和電壓的關(guān)系式可得：P＝UI，代入數(shù)據(jù)可得：，故B錯誤；
C、由歐姆定律可得：，此時掃地機(jī)器人消耗的功率大部分是轉(zhuǎn)為機(jī)械能，故電阻值一定小于10Ω，故C錯誤；
D、由功率和能量的關(guān)系式可得：E＝Pt＝40×150×60J＝3.6×105J，故D正確；
故選：AD。
【點評】本題主要考查了電流、電壓、電阻、功率以及做功的計算，解題關(guān)鍵在于通過電流的定義式求解出電流的大小，再由功率以及歐姆定律求解出電壓和電阻的大小。
22．（城中區(qū)校級期末）如圖所示是一個直流電動機(jī)提升重物的裝置，重物質(zhì)量m＝50kg，電動機(jī)輸入電壓U＝100V，不計各處的摩擦，當(dāng)電動機(jī)以v＝0.9m/s的恒定速度將重物向上提升1m，電路中的電流I＝5A，g取10m/s2，由此可知（ ）
A．電動機(jī)線圈的電阻r＝2Ω
B．電動機(jī)線圈的電阻r＝10Ω
C．電動機(jī)熱功率為500J
D．重物機(jī)械能增加500J
【分析】由重物重力勢能計算出重物機(jī)械能的增加量，再由電功率的計算公式計算出總功率的大小，再由機(jī)械功率計算出電阻的熱功率，從而計算出內(nèi)阻的大小。
【解答】解：由于重物勻速運動，故重物的動能不變，故重物機(jī)械能增加量為重力勢能的增加量，故重物機(jī)械能的增加量為：mgh＝50×10×1J＝500J
電動機(jī)的機(jī)械功率為：P＝mgv＝50×10×0.9W＝450W，
電動機(jī)的輸入功率為：P2＝UI＝100×5W＝500W
故電動機(jī)的熱功率為：Pr＝500W﹣450W＝50W
由熱功率的公式可得：
則電動機(jī)線圈的內(nèi)阻為：，故AD正確，BC錯誤；
故選：AD。
【點評】本題主要考查了電動機(jī)的輸入功率和熱功率以及機(jī)械功率的關(guān)系，解題關(guān)鍵在于電動機(jī)是非純電阻用電器，電動機(jī)的輸入功率等于輸出功率加上熱功率。
23．（汾陽市期末）一臺電動機(jī)的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，現(xiàn)將它們串聯(lián)到電路中，結(jié)果電動機(jī)不轉(zhuǎn)而電爐都能正常工作，那么在相同時間內(nèi)（ ）
A．電爐放熱與電動機(jī)放熱相等
B．電爐兩端電壓小于電動機(jī)兩端電壓
C．電爐兩端電壓等于電動機(jī)兩端電壓
D．電動機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率
【分析】明確電動機(jī)不轉(zhuǎn)時視為純電阻，根據(jù)焦耳定律分析二者放熱大小關(guān)系，根據(jù)歐姆定律確定電壓關(guān)系，根據(jù)P＝UI分析消耗的功率關(guān)系。
【解答】解：A，電爐電路和電動機(jī)電路焦耳定律都適用。根據(jù)焦耳定律Q＝I2rt，知電爐和電動機(jī)的電阻相同，電流相同，則在相同的時間內(nèi)電爐和電動機(jī)產(chǎn)生的電熱相等，故A正確；
BC、因電動機(jī)不轉(zhuǎn)，視為純電阻，歐姆定律同樣適用，故由U＝IR可知，電爐兩端電壓等于電動機(jī)兩端電壓，故B錯誤，C正確；
D、由以上分析可知，電動機(jī)和電爐兩端電壓相等，電流相等，則由P＝UI可知，電動機(jī)消耗的功率等于電爐消耗的功率，故D錯誤。
故選：AC。
【點評】本題考查功率公式以及焦耳定律的應(yīng)用，要注意明確電動機(jī)轉(zhuǎn)動和不轉(zhuǎn)時的區(qū)別，知道電動機(jī)不轉(zhuǎn)時視為純電阻處理，而電動機(jī)轉(zhuǎn)動時歐姆定律不再適用。
24．鋰電池因能量密度高、綠色環(huán)保而廣泛使用在手機(jī)等電子產(chǎn)品中，現(xiàn)用充電器為一手機(jī)鋰電池充電，等效電路如圖所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，下列說法正確的是（ ）
A．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI﹣I2r
B．充電器輸出的電功率為UI+I2r
C．電池產(chǎn)生的熱功率為I2r
D．充電器的充電效率為×100%
【分析】電池的充電和放電過程是電能和化學(xué)能轉(zhuǎn)化的過程，給電池充電是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在電池內(nèi)，根據(jù)能量守恒定律列式求解。
【解答】解：A、充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能，根據(jù)能量守恒定律，有：UI＝I2r+P化，故電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率P化＝UI﹣I2r，故A正確；
B、充電器輸出的電功率為：P＝UI，故B錯誤；
C、電池產(chǎn)生的熱功率為P熱＝I2r，故C正確；
D、充電器的充電效率為：η＝＝，故D錯誤。
故選：AC。
【點評】本題關(guān)鍵明確充電電路中的能量轉(zhuǎn)化情況，電路電阻消耗功率的計算用焦耳定律求解，電功率用P＝UI求解。
25．（倉山區(qū)校級期中）隨著技術(shù)的進(jìn)步，不少國產(chǎn)手機(jī)也已極具競爭力，如圖所示，為一款手機(jī)電池的背面印有的一些符號，下列說法正確的是（ ）
A．該電池的額定功率為500mA?h
B．該電池在正常工作時的額定電壓為3.6V
C．若電池以0.9W的功率工作，可用4小時
D．若電池以10mA的電流工作，可用50小時
【分析】根據(jù)銘牌可知該電池在正常工作時的額定電壓為3.6V，容量為500mA?h，根據(jù)電功率相關(guān)計算公式可判斷
【解答】解：A.mA?h為電池容量不是功率，故A錯誤；
表示電壓，是電池的額定電壓，故B正確；
C.功率0.9W工作時，I＝＝250mA，電池容量為500mA?h可工作兩小時，故C錯誤；
D.10mA工作50小時耗電量為500mA?h剛好用完電量，故D正確；
故選：BD。
【點評】掌握電池銘牌的含義，注意正常工作時的額定電壓，容量是銘牌的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
26．（河南期末）如圖所示，電源內(nèi)阻不可忽略，電路中接有一小燈泡和一電動機(jī)。小燈泡L上標(biāo)有“3V6W”字樣，電動機(jī)的線圈內(nèi)阻RM＝1Ω。若燈泡正常發(fā)光時，電源的輸出電壓為12V，此時（ ）
A．電動機(jī)的輸入功率為18W
B．小燈泡的熱功率是4W
C．電動機(jī)的輸出功率為14W
D．整個電路消耗的電功率為14W
【分析】電動機(jī)與燈泡串聯(lián)，通過它們的電流相等，已知小燈泡額定電壓與額定功率，由電功率公式的變形公式求出燈泡正常工作時的電流；由電功率公式分析答題。
【解答】解：A、燈泡正常發(fā)光，則電路中的電流為I＝＝A＝2A，燈泡正常發(fā)光時，電動機(jī)的電壓為UM＝E﹣UL＝12V﹣3V＝9V；電動機(jī)的輸入功率為：p＝9×2W＝18W，故A正確；
B、小燈泡正常發(fā)光，其熱功率等于額定功率，即為6W，故B錯誤；
C、電動機(jī)的熱功率為：p熱＝4×1W＝4W，則電動機(jī)的輸出功率為p出＝p﹣p熱＝18W﹣4W＝14W，故C正確；
D、整個電路的電功率為p總＝EI＝12×2W＝24W，故D錯誤。
故選：AC。
【點評】本題考查功率公式的應(yīng)用，注意電動機(jī)是非純電阻電路，電動機(jī)的輸出功率等于輸入功率與熱功率之差。
27．（越秀區(qū)校級月考）圖甲是電阻器D的伏安特性曲線，若將它與兩個定值電阻R1、R2并聯(lián)后接在恒壓電源兩端，3個用電器消耗的電功率均為P?，F(xiàn)將它們按圖乙的方式連接后接在該電源兩端。設(shè)D、R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1和P2，則（ ）
A．PD＞PB．PD＞P2C．P1＞4P2D．P1＝4P2
【分析】電阻器D與兩個定值電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端，三個用電器消耗的電功率均為P，此時三個電阻的阻值相等；當(dāng)將它們連接成如圖乙所示的電路，接在該電源的兩端時，電阻器D的電壓小于電源的電壓，電阻減小，根據(jù)并聯(lián)電路的特點分析其電流與R1、R2電流的關(guān)系，再研究功率關(guān)系。
【解答】解：由題意可知，電阻器D與兩個定值電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端，三個用電器兩端的電壓等于電源電壓，此時消耗的電功率均為P，說明此時三個電阻的阻值相等；
當(dāng)將它們連接成如圖乙所示的電路，接在該電源的兩端時，電阻器D的電壓小于電源的電壓，由甲圖象可知，電阻器D的電流減小，由P＝UI可知，PD＜P；同時由甲圖可知，圖象的斜率增大，則可知D的電阻減小，則有RD＜R1＝R2，而RD與R2并聯(lián)，電壓相等，根據(jù)功率公式P＝可知PD＞P2；根據(jù)歐姆定律得知，電流ID＞I2，又I1＝I2+ID，得到I1＞2I2，P1＝I12R1，P2＝I22R2所以得到P1＞4P2，故BC正確，AD錯誤。
故選：BC。
【點評】本題首先要讀懂電阻器D的伏安特性曲線，要注意題目中給出的是I﹣U圖象，電阻等于圖象斜率的倒數(shù)，功率可以根據(jù)P＝UI求解。
28．（九寨溝縣校級期末）下列用電器的工作原理是利用電流的熱效應(yīng)的是（ ）
A．電烙鐵B．電爐子C．微波爐D．電磁爐
【分析】明確家用電器的基本原理，知道電流通過導(dǎo)體要發(fā)熱，這叫做電流的熱效應(yīng)；白熾燈、電爐、電烙鐵等都是電流的熱效應(yīng)的例子。
【解答】解：AB、電烙鐵、電爐子是電流通過電熱絲而發(fā)熱，是利用了電流的熱效應(yīng)，故AB正確；
C、微波爐的工作原理是電流在微波管中產(chǎn)生了電磁波（微波），微波使水分子高速振蕩而加熱食物，故C錯誤；
D、電磁爐是利用交變電流產(chǎn)生交變的磁場，從而在鍋體中產(chǎn)生渦流而發(fā)熱；故D錯誤。
故選：AB。
【點評】本題應(yīng)掌握電流的三種效應(yīng)的應(yīng)用，知道一些用電器哪些利用電流的熱效應(yīng)，哪些利用電流的磁效應(yīng)以及化學(xué)效應(yīng)。
29．（如皋市月考）規(guī)格為“220V 1100W”的電動機(jī)，線圈電阻為0.4Ω，當(dāng)電動機(jī)正常工作時（ ）
A．電流為5AB．電流為550A
C．熱功率為10WD．機(jī)械功率為1090W
【分析】根據(jù)P＝UI求出電動機(jī)中的電流；根據(jù)功率公式P＝I2R求出熱功率，根據(jù)能量關(guān)系求出機(jī)械功率。
【解答】解：AB、由P＝UI可知，電流I＝＝A＝5A；故A正確，B錯誤；
C、線圈電阻是0.4Ω，熱功率P熱＝I2R＝（5）2×0.4W＝10W，故C正確；
D、機(jī)械功率P機(jī)＝P﹣P熱＝1100W﹣10W＝1090W，故D正確。
故選：ACD。
【點評】本題考查了產(chǎn)生熱量的計算方法，注意電動機(jī)是非純電阻電路，不能根據(jù)Q＝UI求解熱功率，只能根據(jù)焦耳定律求解電機(jī)產(chǎn)生的熱量。
30．（睢寧縣模擬）根據(jù)現(xiàn)行有效國際民航組織《危險物品安全航空運輸技術(shù)細(xì)則》和《中國民用航空危險品運輸管理規(guī)定》，嚴(yán)禁攜帶額定能量超過160Wh的充電寶；嚴(yán)禁攜帶未標(biāo)明額定能量同時也未能通過標(biāo)注的其他參數(shù)計算得出額定能量的充電寶。如圖為國產(chǎn)某品牌一款充電寶的銘牌。則（ ）
A．該充電寶的輸入電壓為交流5V
B．該充電寶的輸出電壓為直流5.1V
C．該充電寶可以給手機(jī)充電最短時間大約10h
D．乘客可以攜帶該充電寶登機(jī)
【分析】DC的表示符號是直流電，所以該充電寶的輸入電壓為直流5V，輸出電壓為直流5.1V；根據(jù)q＝It可以計算出給手機(jī)充電的最長時間；從銘牌上可以看出該充電寶的額定容量為37.44Wh。
【解答】解：A、該充電寶的輸入電壓為DC5V，表示直流5V，故A錯誤；
B、該充電寶的輸出電壓為DC5.1V，表示直流5.1V，故B正確；
C、該充電寶的輸出電流為2.1A，所以給手機(jī)充電的最長時間為，故C錯誤；
D、由銘牌可以知道該充電寶的容量為37.44Wh，小于160Wh，所以乘客可以攜帶登機(jī)，故D正確。
故選：BD。
【點評】能夠讀懂銘牌信息是解題的關(guān)鍵，其中DC表示的是直流電。
三．填空題（共10小題）
31．（郴州期末）家庭、賓館常用的電熱水壺（一種在倒水時導(dǎo)線脫離，用電加熱的方便熱水壺）。若小明家的電熱水壺規(guī)格為“220V，1.1kW”，則電熱水壺正常工作時的電流是 5 A。工作10分鐘時熱水壺放出的熱量是 660 kJ。
【分析】由電功率和電流的關(guān)系式求出電流的大小，再由電功和電功率的關(guān)系式求出電功的大小。
【解答】解：已知熱水壺正常工作時的額定電壓為220V，額定功率為1.1kW，即1100W，由電功率的定義式可得：P＝UI，代入數(shù)據(jù)可得：；
已知熱水壺為純電阻電路，由電功和電功率關(guān)系可得：W＝Pt，已知工作時間為10分鐘，即600s，代入數(shù)據(jù)可得：W＝Pt＝1100×600＝660000J＝660kJ；
故答案為：5；660。
【點評】本題主要考查了電功率和電流的關(guān)系式以及電功和電功率的關(guān)系式，解題關(guān)鍵在于計算時注意功率和時間的單位。
32．（徐匯區(qū)校級期末）2020年10月20日，世界上第一個公里級別的商用超導(dǎo)電纜在上海市徐匯區(qū)正式啟用。已知該電纜總長1.2公里，輸送的電流和電壓分別為2000A和35kV。于是該電纜輸電的功率為 7×107 W。在超導(dǎo)狀態(tài)下，整根電纜的總電阻不超過10﹣12Ω，可知用這根電纜輸電時，其焦耳熱損耗功率的上限為 4×10﹣6 W。
【分析】根據(jù)P＝UI計算該電纜輸電的功率；當(dāng)輸送功率最大時，電流最大，熱損耗也最大，根據(jù)△P＝I2R線計算熱損耗功率。
【解答】解：該電纜輸電的功率為
P＝UI＝35×103×2000W＝7×107W
當(dāng)輸送功率最大時，電流最大，熱損耗也最大
△P＝I2R線＝20002×10﹣12W＝4×10﹣6W
故答案為：7×107、4×10﹣6
【點評】超導(dǎo)體遠(yuǎn)距離輸電熱損耗非常小，屬于當(dāng)今熱門前沿課題。
33．（上海模擬）如圖所示，把標(biāo)有“6V，12W”和“6V，24W”的L1、L2兩個小燈泡，串聯(lián)后接入電路中，則電路兩端的電壓UMN不能超過 9 V，電路消耗的總功率不能超過 18 W（溫度對電阻的影響不計）。
【分析】根據(jù)燈泡的額定功率和額定電壓求得燈泡的額定電流和電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的特點求得流過的最大電流，根據(jù)U＝IR求得最大電壓，根據(jù)P＝UI求得總功率。
【解答】解：根據(jù)P＝可得兩燈泡的電阻分別為：
在額定電壓下流過兩燈泡的電流分別為：
串聯(lián)后電路中的電流最大，為：Im＝I1＝2A，
則由：UMN＝I1（R1+R2）＝2×（3+1.5）V＝9V，
電路消耗的功率為：P＝ImUMN＝2×9W＝18W
故答案為：9；18
【點評】本題主要考查了串聯(lián)電路的特點和電功率公式，歐姆定律，關(guān)鍵是得到電路中的電流即可。
34．（連城縣校級月考）某冷暖空調(diào)機(jī)銘牌上的部分參數(shù)如表格中所示。該空調(diào)機(jī)正常工作時應(yīng) 并聯(lián) （填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）接在電路中，且電壓為 220 V，制冷電流 小于 （填“大于”或“小于”）制熱電流。
【分析】根據(jù)銘牌可知空調(diào)機(jī)的額定電壓為220V，等于家庭電路電壓；根據(jù)P＝UI可以比較空調(diào)機(jī)工作時的工作電流大小。
【解答】解：凡是額定電壓為220V的家用電器都是并聯(lián)在家庭電路中的，以保證電器兩端電壓等于220V。由銘牌可知空調(diào)機(jī)制冷時的功率小于制熱時的功率，根據(jù)可知空調(diào)機(jī)工作時制冷電流小于制熱電流。
故答案為：并聯(lián)，220，小于
【點評】家庭電路電壓都是220V，一般的家用電器都是并聯(lián)在電路中。
35．（懷仁市期中）一個小型電動機(jī)，線圈電阻是0.5Ω，當(dāng)它兩端所加的電壓為100V時，通過的電流為2A，這臺電動機(jī)10秒鐘所做的機(jī)械功的大小為 1980 焦耳。
【分析】電動機(jī)所做的機(jī)械功等于電動機(jī)消耗的電能與產(chǎn)生的內(nèi)能之差。
【解答】解：電動機(jī)所做的機(jī)械功為W機(jī)＝UIt﹣I2rt＝100×2×10J﹣22×0.5×10J＝1980J.
故答案為：1980
【點評】電動機(jī)消耗電能主要是得到機(jī)械能，還有一部分用于發(fā)熱，所以電動機(jī)消耗的電功率等于電動機(jī)輸出的機(jī)械功率與電動機(jī)的發(fā)熱功率之和。
36．（古縣校級期中）某電阻兩端電壓為16V，在30s內(nèi)通過電阻橫截面的電荷量為48C，電路中的電流為 1.6A ，此電阻阻值為 10Ω ；30s內(nèi)有 3×1020 個電子通過它的橫截面，產(chǎn)生的電熱為 768J 。
【分析】結(jié)合電學(xué)相關(guān)公式求解即可。
【解答】解：由可知，電路中的電流為：
，
且該電阻兩端電壓為16V，由歐姆定律可知該電阻的阻值為：
，
30s內(nèi)有48C的電荷通過，而每個電子所帶的電荷為：
e＝1.6×10﹣19C，
故電子的數(shù)量為：
個，
由焦耳定律可知產(chǎn)生的電熱為：
Q＝I2Rt＝（1.6A）2×10Ω×30s＝768J
故答案為：1.6A；10Ω；3×1020；768J。
【點評】本題難度不大，關(guān)鍵是對于電學(xué)相關(guān)定律、公式要熟練掌握并能夠靈活運用。
37．（巴楚縣校級期末）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟 電流 的二次方成正比，跟 導(dǎo)體的電阻 及 通電時間 成正比。這個關(guān)系叫做焦耳定律。
【分析】明確焦耳定律的基本內(nèi)容，根據(jù)焦耳定律即可正確解答。
【解答】解：1841年，英國物理學(xué)家焦耳總結(jié)出了電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時間的關(guān)系，內(nèi)容為：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比，這個規(guī)律叫焦耳定律，可用公式Q＝I2Rt表示。
故答案為：電流；導(dǎo)體的電阻；通電時間。
【點評】本題考查了焦耳定律的內(nèi)容，它反映了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時間的關(guān)系，要牢記并會運用焦耳定律進(jìn)行簡單的計算。
38．（楊浦區(qū)二模）三個電阻R1、R2、R3阻值分別為10Ω、30Ω、60Ω，把它們適當(dāng)連接后可得總電阻為R＝24Ω，把R直接到內(nèi)阻為1Ω的電源上，三個電阻消耗的功率之比P1：P2：P3＝ 3：9：8 ，若R1消耗的功率是3.6W，則電源的電動勢為 25 V。
【分析】根據(jù)串并聯(lián)電路的特點，判斷出三電阻的串并聯(lián)關(guān)系，即可求得各電阻消耗的功率之比，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求得電源的電動勢。
【解答】解：R1、R2、R3適當(dāng)連接后可得總電阻為R＝24Ω，則三電阻的連接方式如圖所示：
R1，R2串聯(lián)，則I1＝I2，串聯(lián)后與R3并聯(lián)，則
則I1：I2：I3＝3：3：2
由P＝I2R知：P1：P2：P3＝＝3：9：8
若R1消耗的功率是3.6W，則R1、R2、R3總功率為P＝
根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：
解得E＝25V
故答案為：3：9：8，25。
【點評】明確串并聯(lián)電路電流與電阻的關(guān)系，會靈活選功率的公式是解題的關(guān)鍵。
39．（黃浦區(qū)期末）圖中①、②分別為鋰離子電池充電過程中充電電流I、電池電壓U隨時間t變化的圖線。此過程中充電功率最大為 4.2 W，圖線①與時間軸所包圍的面積對應(yīng)的物理量是 電量 。
【分析】通過I﹣t和U﹣t圖象知，t2時刻對應(yīng)電流、壓強(qiáng)最大，根據(jù)功率公式P＝UI可以求出充電的最大功率；根據(jù)電流定義式I＝，及I﹣t圖象，可以知道①與時間軸所包圍的面積對應(yīng)的物理量意義。
【解答】解：充電功率：P＝UI
由圖可知在t2時刻對應(yīng)電流I、壓強(qiáng)U最大，電功率也最大
Pmax＝＝4.2×1W＝4.2W
圖線①與時間軸所包圍的面積是電流I與時間的乘積，根據(jù)：Q＝It
可知圖線①與時間軸所包圍的面積對應(yīng)的物理量是電量（電荷量）。
故答案為：4.2，電量（電荷量）。
【點評】本題考查了電流的定義式、電功率等知識點。易錯點：求最大電功率時，容易把兩個圖象的交點看成是最大功率點。
40．（閔行區(qū)期末）機(jī)場嚴(yán)禁攜帶能量超過160W?h的充電寶搭乘飛機(jī)。160W?h相當(dāng)于 5.76×104 kg重物下落1m所具有的動能（重力加速度g取10m/s2）。一標(biāo)有“30000mA?h，5V”的充電寶 是 （選填“是”或“否”）可以攜帶乘機(jī)。
【分析】W?h是能量的單位，根據(jù)能量守恒可以計算出物體的質(zhì)量；計算出“30000mA?h，5V”的充電寶儲存的總能量與160W?h比較即可判斷。
【解答】解：E＝160W?h＝160×3600J＝5.76×105J，設(shè)物體的質(zhì)量為m，重物下落1m的動能等于下落1m的重力勢能的變化量，即Ek＝mgh代入解得m＝5.76×104kg；30000mA?h，5V的充電寶儲存的電能為E′＝5V×30000mA?h＝5V×30A?h＝150W?h＜160W?h，所以能夠攜帶乘機(jī)。
故答案為：5.76×104，是。
【點評】要知道W?h是能量的單位，而mA?h是電荷量的單位。
四．計算題（共10小題）
41．（瑤海區(qū)月考）如圖所示是提升重物用的直流電動機(jī)工作時的電路圖。電動機(jī)的內(nèi)阻r＝2.0Ω，電路中另一電阻R＝10Ω，直流電壓U＝160V，理想電壓表示數(shù)UV＝110V，g取10m/s2。試求：
（1）輸入電動機(jī)的電功率；
（2）若電動機(jī)將質(zhì)量m＝100kg的重物勻速豎直向上提升，求該重物的速度大小。（不計空氣阻力）
【分析】（1）根據(jù)歐姆定律求出通過R的電流，電動機(jī)與R串聯(lián)，電流相等，電動機(jī)的輸入功率為P電＝UMIM；
（2）電動機(jī)內(nèi)電阻的發(fā)熱功率為 P熱＝IM2r，輸出的機(jī)械功率為P出＝P電﹣P熱．由公式P出＝Fv＝mgv求解重體上升的速度．
【解答】解：（1）由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓為：
UR＝U﹣UV＝（160﹣110）V＝50V
流過電阻R的電流為：IR＝＝5A
即通過電動機(jī)的電流為：IM＝IR＝5A
電動機(jī)的分壓為：UM＝UV＝110V
輸入電動機(jī)的功率為：P電＝IMUM＝5×110W＝550W
（2）電動機(jī)的發(fā)熱功率為：P熱＝r═52×2.0J＝50W
電動機(jī)輸出的機(jī)械功率P出＝P電﹣P熱＝550J﹣50J＝500W
又因P出＝mgv
所以有：
答：（1）輸入電動機(jī)的電功率為550W；
（2）若電動機(jī)將質(zhì)量m＝100kg的重物勻速豎直向上提升，該重物的速度大小為0.5m/s。
【點評】本題考查了機(jī)械公式和電功功率以及電功公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道電動機(jī)做功的功率加上線圈的發(fā)熱功率即為電動機(jī)消耗電能的功率．
42．（遼寧月考）一均勻電阻絲，通以大小、方向均不變的電流，若在時間t＝2s內(nèi)通過該電阻絲某橫截面的電荷量q＝1C，同時間內(nèi)該電阻絲產(chǎn)生的熱量Q＝25J。求：
（1）通過該電阻絲的電流I；
（2）該電阻絲的電阻R。
【分析】（1）根據(jù)電流的定義式求出電路中電流；
（2）由焦耳定律列式即可求解電阻R。
【解答】解：（1）通過電阻絲的電流為：
解得：I＝A＝0.5A；
（2）由焦耳定律有：Q＝I2Rt
解得：R＝＝Ω＝50Ω。
答：（1）通過該電阻絲的電流I為0.5A；
（2）該電阻絲的電阻R為50Ω。
【點評】本題考查了電流的定義式和焦耳定律的應(yīng)用，根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)由焦耳定律和電流的定義式列式進(jìn)行計算即可。
43．（陽泉期末）一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)表。請根據(jù)表格計算：
（1）此車電機(jī)的內(nèi)阻；
（2）電機(jī)正常工作時的效率；
（3）在額定電壓下，電機(jī)突然卡死時，電機(jī)的總功率。
【分析】（1）通過求出電機(jī)的熱功率從而求出電機(jī)的內(nèi)阻；
（2）由輸出功率和總功率之比求出效率；
（3）通過功率與電阻的關(guān)系求出功率。
【解答】解：（1）由表格讀出電機(jī)的額定電壓U＝50V，額定電流I＝4A，額定輸出功率P出＝120W。電機(jī)輸入的是電功率，總功率等于電功率，得到
P總＝UI＝200W，
根據(jù)能量守恒得，內(nèi)部發(fā)熱功率P熱＝P總﹣P出＝200W﹣120W＝80W，
又，
則有R內(nèi)＝5Ω；
（2）電機(jī)正常工作時的效率100%＝%＝60%；
（3）在額定電壓下，電機(jī)突然卡死時，電機(jī)電路是純電阻電路，歐姆定律成立，則有；
答：（1）此車電機(jī)的內(nèi)阻為5Ω；
（2）電機(jī)正常工作時的效率為60%；
（3）在額定電壓下，電機(jī)突然卡死時，電機(jī)的總功率為500W。
【點評】本題主要考查了電機(jī)的功率問題，解題關(guān)鍵在于要區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路的功率問題。
44．（吉林學(xué)業(yè)考試）一個阻值為200Ω的電阻，當(dāng)通過的電流為2A時，求：
（1）電阻兩端的電壓；
（2）給電阻通電1min，產(chǎn)生的熱量。
【分析】（1）由歐姆定律即可求出定值電阻兩端電壓U；
（2）由電熱的公式：Q＝I2Rt即可求出在1分鐘內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量Q。
【解答】解：（1）由歐姆定律I＝可得定值電阻兩端電壓為：
U＝IR＝2×200V＝400V
（2）由焦耳定律Q＝I2Rt可得在t＝1min＝60s內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量為：
Q＝I2Rt＝22×200×60J＝48000J。
答：（1）定值電阻兩端電壓為400V；
（2）在1分鐘內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量為48000J。
【點評】本題考查歐姆定律以及焦耳定律的計算，解答的關(guān)鍵是要牢記歐姆定律和焦耳定律公式。
45．（貴池區(qū)校級期中）如圖所示，已知電源電動勢E＝16V，內(nèi)阻r＝1Ω，當(dāng)接入固定電阻R＝4Ω時，電路中標(biāo)有“3V 4.5W”的燈泡L和內(nèi)阻r′＝1Ω的小型直流電動機(jī)恰能正常工作，求：
（1）電路中的電流強(qiáng)度？
（2）電動機(jī)的額定工作電壓？
（3）電源的總功率？
【分析】（1）通過燈泡的電流即為電路中的電流強(qiáng)度；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的特點可以得到電動機(jī)的額定電壓；
（3）電源電動勢和通過電源的電流的乘積即為電源的總功率。
【解答】解：（1）因為燈正常發(fā)光所以電路中的電流強(qiáng)度等于燈泡的額定電流，即
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點可以知道，電動機(jī)的額定工作電壓為
UM＝E﹣UL﹣IR﹣Ir＝16V﹣3V﹣1.5×4V﹣1.5×1V＝5.5V
（3）電源的總功率P＝EI＝16×1.5W＝24W
答：（1）電路中的電流強(qiáng)度為1.5A；
（2）電動機(jī)的額定工作電壓為5.5V；
（3）電源的總功率為24W。
【點評】計算電路中的電流，不能根據(jù)歐姆定律計算通過電動機(jī)的電流，因為含電動機(jī)電路不是純電阻電路。要間接的根據(jù)歐姆定律得到燈泡中的電流，因為燈泡和電動機(jī)串聯(lián)，所以通過電動機(jī)的電流等于通過燈泡的電流。
46．（瓦房店市期中）如圖所示是一提升重物用的直流電動機(jī)工作時的電路圖。電動機(jī)內(nèi)電阻r＝1Ω，電路中另一電阻R＝10Ω，直流電壓U＝150V，理想電壓表示數(shù)UV＝120V。試求：
（1）通過電動機(jī)的電流；
（2）輸入電動機(jī)的電功率；
（3）電動機(jī)的輸出功率
（4）若電動機(jī)以v＝1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量。（g取10m/s2）
【分析】（1）先得到電阻兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律可得通過電阻的電流，即等于通過電動機(jī)的電流；
（2）電動機(jī)兩端的電壓與通過電動機(jī)的電流的乘積就等于輸入電動機(jī)的功率；
（3）先計算出電動機(jī)的發(fā)熱功率，然后總功率減去發(fā)熱功率即等于電動機(jī)輸出的機(jī)械功率；
（4）機(jī)械功率等于牽引力與速度的乘積，當(dāng)重物勻速上升時，牽引力等于重物的重力。
【解答】解：（1）由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓
UR＝U﹣UV＝（150﹣120）V＝30 V
流過電阻R的電流I
通過電動機(jī)的電流IM＝IR＝3A。
（2）電動機(jī)的分壓UM＝UV＝120 V
輸入電動機(jī)的電功率P電＝IM?UM＝120×3W＝360 W。
（3）電動機(jī)的發(fā)熱功率P熱＝IM2r＝＝32×1W＝9 W
電動機(jī)輸出的機(jī)械功率P機(jī)＝P電﹣P熱＝360W﹣9W＝351 W
（4）因P機(jī)＝Fv
因重物勻速上升，則F＝mg
所以。
答：（1）通過電動機(jī)的電流為3A；
（2）輸入電動機(jī)的電功率為360W；
（3）電動機(jī)的輸出功為351W；
（4）重物的質(zhì)量為35.1kg。
【點評】含有電動機(jī)的電路不是純電阻電路，所以不能簡單的根據(jù)歐姆定律計算通過電動機(jī)的電流，需要計算出通過電阻的電流，才能得到通過電動機(jī)的電流。
47．（新華區(qū)校級月考）如圖所示，是一提升重物用的直流電動機(jī)工作時的電路圖。電動機(jī)內(nèi)電阻r＝2Ω，電路中另一電阻R＝20Ω，直流電壓U1＝220V，電壓表示數(shù)U2＝120V。試求：
（1）通過電動機(jī)的電流；
（2）輸入電動機(jī)的電功率；
（3）若電動機(jī)以v＝2m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量？（g取10m/s2）
【分析】（1）根據(jù)電路中電壓關(guān)系得到電阻R兩端的電壓，然后根據(jù)歐姆定律即可得到通過電阻R的電流，即為電動機(jī)的電流；
（2）電動機(jī)兩端的電壓與通過它的電流的乘積即為輸入電動機(jī)的功率；
（3）先計算出電動機(jī)的機(jī)械功率，機(jī)械功率等于牽引力與速度的乘積，即可得到重物的質(zhì)量。
【解答】解：（1）通過R的電流
（2）電動機(jī)的輸入功率P1＝U2I＝120×5W＝600W
（3）電動機(jī)內(nèi)電阻的發(fā)熱功率
輸出的機(jī)械功率P3＝P1﹣P2＝550W
而P3＝Fv＝mgv
計算得出：m＝27.5kg
答：（1）通過電動機(jī)的電流為5A；
（2）輸入電動機(jī)的電功率為600W；
（3）該重物的質(zhì)量為27.5kg。
【點評】含有電動機(jī)的電路，因為并不是把電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，還有機(jī)械能輸出，所以不能根據(jù)歐姆定律計算通過電動機(jī)的電流。本題因為電阻和電動機(jī)串聯(lián)，所以通過計算出電阻中的電流進(jìn)而間接得到通過電動機(jī)的電流。
48．（朝陽區(qū)校級月考）一臺電動機(jī)接到220V的交流電源上，已知電動機(jī)的電阻為10Ω，流過電動機(jī)的電流為5A，求電動機(jī)的輸出功率。
【分析】由P＝UI求出輸入的總功率，再由P＝I2R求出電動機(jī)正常工作時電動機(jī)線圈消耗的熱功率，電動機(jī)的輸入功率與熱功率之差是電動機(jī)的輸出功率
【解答】解：電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能，其輸入的電功率為：P入＝IU＝220×5W＝1100W
電動機(jī)電阻上消耗的熱功率P熱＝I2R＝52×10W＝250W；
電動機(jī)的機(jī)械功率：P出＝P入﹣P熱＝1100W﹣250W＝850W
答：電動機(jī)的輸出功率為850W。
【點評】本題考查電動機(jī)的功率問題，要知道電動機(jī)不轉(zhuǎn)時是純電阻電路，由歐姆定律求出電動機(jī)電阻是本題的難點；知道電動機(jī)的輸入功率與熱功率之差是電動機(jī)的輸出功率是正確解題的關(guān)鍵。
49．（濱城區(qū)校級月考）家庭電路的電壓是220V，某空調(diào)器處于制冷狀態(tài)時的功率P1是2.2kW，送風(fēng)狀態(tài)時的功率P2是0.22kW，它們是交替運行的，現(xiàn)測得此空調(diào)器在某時段內(nèi)的電功率隨時間變化的關(guān)系如圖所示。
（1）空調(diào)器在前5min內(nèi)處于什么狀態(tài)？此時通過它的電流是多少？
（2）在一個周期內(nèi)，空調(diào)器消耗的電能是多少度？
（3）在1h內(nèi)，空調(diào)器消耗的電能是多少度？
【分析】（1）根據(jù)圖線可以知道空調(diào)器所處的狀態(tài)，根據(jù)P＝UI可以得到通過空調(diào)器的電流大小；
（2）根據(jù)W＝Pt可以得到空調(diào)器消耗的電能；
（3）一個小時內(nèi)有4個工作周期，所以一個小時內(nèi)消耗的電能就是一個周期內(nèi)消耗電能的4倍。
【解答】解：（1）有圖可知，空調(diào)器在前5min內(nèi)消耗的電功率為0.22kW，所以是處于送風(fēng)狀態(tài)；此時通過它的電流為
（2）由圖可知，空調(diào)器的一個周期是15min，其中5min＝送風(fēng)狀態(tài)，10min是制冷狀態(tài)。
則在一個周期內(nèi)制冷狀態(tài)消耗的電能是：
送風(fēng)狀態(tài)消耗的電能為：
所以一個周期內(nèi)空調(diào)器消耗的電能為
＝0.385度
（3）因為一個周期是15min，所以1h一共有四個周期，所以1h內(nèi)空調(diào)器消耗的電能為
W總＝4W＝4×0.385度＝1.54度
答：（1）空調(diào)器在前5min內(nèi)處于送風(fēng)狀態(tài)，此時通過它的電流是1A；
（2）在一個周期內(nèi)，空調(diào)器消耗的電能是0.385度？
（3）在1h內(nèi)，空調(diào)器消耗的電能是1.54度？
【點評】注意在計算的時候把時間的單位換算成小時可以快速求解，且要知道1kW?h就是1度。
50．（通州區(qū)一模）如圖1所示，一個匝數(shù)n＝10的圓形導(dǎo)體線圈，面積S1＝0.4m2，電阻r＝1Ω．線圈處于垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系如圖2所示。有一個R＝4Ω的電阻，將其兩端與圖1中的圓形線圈相連接，求：
（1）在0～0.2s時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大小；
（2）在0～0.2s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量q的大小；
（3）線圈電阻r消耗的功率Pr的大小。
【分析】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律可以求出感應(yīng)電動勢；
（2）由歐姆定律求出電流，由電流定義式求出電荷量；
（3）由焦耳定律可以求出線圈電阻r消耗的功率Pr。
【解答】解：（1）由圖象可知0﹣0.2s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率為：T/s
平均感應(yīng)電動勢為：＝10×0.4×1V＝4V
（2）電路中的平均感應(yīng)電流為：
又q＝，且
所以C＝0.16C
（3）由于電流是恒定的，線圈電阻r消耗的功率為：
W
答：（1）在0～0.2s時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大小為4V；
（2）在0～0.2s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量q的大小為0.16C；
（3）線圈電阻r消耗的功率Pr的大小為0.64W。
【點評】本題考查了求電動勢、電荷量、焦耳熱等，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、電流定義式、焦耳定律即可正確解題。
純電阻電路
非純電阻電路
舉例
白熾燈、電爐、電熨斗、電飯鍋
電動機(jī)、電解槽
能量轉(zhuǎn)化情況
電功和電熱的關(guān)系
W＝Q
即IUt＝I2Rt
W＝Q＋E其他
UIt＝I2Rt＋E其他
電功率和
熱功率的關(guān)系
P＝P熱，
即IU＝I2R
P＝P熱＋P其他
即IU＝I2R＋P其他
歐姆定律是否成立
U＝IR，I＝eq \f(U,R)成立
U＞IR，I＜eq \f(U,R)不成立
說明
W＝UIt、P電＝UI適用于任何電路計算電功和電功率
Q＝I2Rt、P熱＝I2R適用于任意電路計算電熱和熱功率
只有純電阻電路滿足W＝Q，P電＝P熱；非純電阻電路W>Q，P電>P熱
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
400W
整車質(zhì)量
55kg
最大載重
100kg
最高時速
25km/h
最高續(xù)航里程
60km
電池
48V 20Ah鉛酸電池
充電器
48V，2A
電機(jī)
1200W可變電機(jī)
輸出額定電壓
48V
型號
KFR﹣50GW
額定電壓
220V
額定功率（制冷）
1525W
額定功率（制熱）
1750W
規(guī)格
后輪驅(qū)動直流電機(jī)
車型
26英寸
額定輸出功率
120W
整車質(zhì)量
30kg
額定電壓
50V
最大載量
120kg
額定電流
4A

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