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章末测评验收卷(二)　电路及其应用
　(满分:100分)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.如图所示,一幢居民楼里住着生活需求各不相同的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电风扇等。停电时,用欧姆表测得A、B间电阻为R;供电后,各家电器同时使用,测得A、B间电压为U,进线电流为I,则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是 (　　)
P=I2R P=
P=UI P=I2R+
2.如图甲所示为一款儿童电动汽车,该款电动汽车的部分参数如图乙所示,则下列说法正确的是 (　　)
电源规格中标有“4.5 A·h”,A·h是能量的单位
电机的输出功率不大于24 W
电机线圈的电阻为6 Ω
行驶过程中电机突发故障,被卡住无法转动,此时通过电机的电流为2 A
3.在如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,电流表、电压表均为理想电表。现使R3阻值增大,则 (　　)
V表读数变大
A表读数变大
R1两端的电压升高
流过R2的电流减小
4.如图所示,直线A为电源的U-I图线,电源电动势为E,内阻为r,曲线B为灯泡的U-I图线,现将该小灯泡接在该电源两端,此时灯泡电阻为R,则以下说法正确的是 (　　)
R=2 Ω
E=3 V,r=0.5 Ω
电源的输出功率为6 W
含有灯泡的电路是非纯电阻电路
5.如图所示的电路中,闭合开关后各元件处于正常工作状态,当某灯泡突然出现故障时,电流表读数变小,电压表读数变大。下列关于故障原因或故障后其他物理量的变化情况的说法中正确的是 (　　)
L1灯丝突然短路
L2灯丝突然烧断
电源的输出功率一定变小
电容器C上电荷量减少
6.如今电动动力平衡车非常受年轻人的喜爱,已慢慢成为街头的一种时尚,如图所示为某款电动平衡车的部分参数,则该电动平衡车 (　　)
电池容量:5 000 mA·h 充电器输出:直流24 V/1 000 mA
续航里程:40 km　　额定功率:40 W
行驶速度:≤20 km/h　　工作电压:24 V
电池从完全没电到充满电所需的时间约为8.3 h
电池最多能储存的电能为4.32×105 J
骑行时的工作电流为1 A
充满电后能工作5 h
7.把相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节滑动变阻器使灯泡均正常发光,两电路所消耗的电功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论正确的是 (　　)
P甲=3P乙 P甲>3P乙
P乙=3P甲 P乙>3P甲
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8.“热得快”是生活中常用的一种电加热器,其原理是将“热得快”浸入液体中,给金属线圈通入电流,电流做功散发出热量,使液体很快被加热。如图所示为“热得快”的输电线中的一段导线,其两端的电势差是U,电荷从左向右定向移动,导线内的电流为I,通电时间为t,下列说法正确的是 (　　)
在这段时间内,通过这段导线任一横截面的电荷量为It
在这段时间内,静电力做的功为UIt
电流在这段导线中做功的功率为UI
W=UIt仅适用于纯电阻电路,P=UI对任何电路均适用
9.如图所示,一直流电动机与阻值R=9 Ω的电阻串联在电源上,电源电动势E=30 V,内阻r=1 Ω,用理想电压表测出电动机两端电压U=10 V,已知电动机线圈电阻RM=1 Ω,则下列说法中正确的是 (　　)
通过电动机的电流为10 A
电动机的输入功率为20 W
电动机的发热功率为1 W
电源的输出功率为56 W
10.如图所示,曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线。由该图可知下列说法中正确的是 (　　)
电源的电动势为4 V
电源的内电阻为1 Ω
电源输出功率最大值为8 W
电源被短路时,电源消耗的最大功率可达16 W
三、非选择题(本题共5小题,共54分。)
11.(7分)在“测定金属的电阻率”的实验中:
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径时,其示数如图甲所示,则金属丝的直径为d=　　　　 mm(1分)。
(2)某同学设计了如图乙所示的电路测量该金属丝的电阻(阻值约为3 Ω)。
可选用的器材规格如下:
电源E(电动势3 V);
电流表A(0~0.6 A,内阻约为0.5 Ω);
电流表G(0~10 mA,内阻为50 Ω);
滑动变阻器R1(阻值0~5 Ω,额定电流2 A);
滑动变阻器R2(阻值0~1 kΩ,额定电流1 A);
定值电阻R3=250 Ω;
定值电阻R4=2 500 Ω;
开关S和导线若干。
①为了便于操作,并使测量尽量精确,定值电阻应选　　　　(2分),滑动变阻器R应选　　　　(2分)。
②某次测量时电流表G的读数为5.0 mA,电流表示数为0.50 A,计算Rx的准确值为Rx=　　　　(2分)(计算结果保留3位有效数字)。
12.(9分)把铜片和锌片相隔1 cm插入一个梨中,就制成一个水果电池。铜片和锌片相距越近、插入越深,电池的内阻就越小。铜片是电池的正极,锌片是负极。某同学查阅资料得知该水果电池的电动势小于1 V,内阻约为几百欧姆。水果电池的内阻较大,容易测量,但实验时,内阻会发生明显改变,测量应尽量迅速。该同学利用下列所给器材测量该水果电池的电动势E和内阻r。
A.电流表(内阻Rg=30 Ω,满偏电流Ig=1 mA)
B.电流表(量程2 mA,内阻约为15 Ω)
C.滑动变阻器R1(0~1 000 Ω)
D.电阻箱R2(0~999.9 Ω)
E.开关S,导线若干
(1)实验中用电流表改装成量程为1 V的电压表,需串联一个阻值R=　　　　(1分)Ω的电阻。
(2)改装好电压表后,该同学采用下面的电路图进行测量。
(3)该同学实验时采集的数据如下表所示(I1、I2分别是电流表、的读数)。
I1(mA) 0.090 0.160 0.270 0.400 0.600 0.670
I2(mA) 0.90 0.80 0.68 0.50 0.37 0.18
I1(Rg+R)(V) 0.09 0.16 0.27 0.40 0.60 0.64
请将数据描绘在下面坐标系中,作出I1(Rg+R)-I2图线(2分)。
(4)根据图线求出该水果电池电动势为　　　　(1分)V(结果保留2位有效数字),内阻为　　　　(1分)Ω(结果保留3位有效数字)。
(5)实验测得的水果电池的电动势和内阻与真实值相比,E测　　　　(2分)E真,r测　　　　(2分)r真(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
13.(10分)
如图所示的电路中,电源电动势E=10 V,内阻r=0.5 Ω,电阻R1=1.5 Ω,电动机的线圈电阻R0=1.0 Ω。电动机正常工作时,电压表的示数U1=3.0 V,求:
(1)(5分)电源的路端电压;
(2)(5分)电动机输出的机械功率。
14.(12分)
在如图所示的电路中,已知电源电动势E=3 V,内电阻r=1 Ω,电阻R1=2 Ω,滑动变阻器R的阻值可连续增大,问:
(1)(6分)当R多大时,R消耗的功率最大 最大功率为多少
(2)(6分)当R多大时,R1消耗的功率最大 最大功率为多少
15.(16分)某同学观察到家里的汽车如果先打开灯后再启动电动机,车灯会明显变暗。为了研究这一现象,他通过网络研究了汽车电路后设计了如图所示电路进行模拟,图中白炽灯(电阻保持不变)模拟车灯,能够提升重物P的直流电动机模拟汽车电动机。已知电源电动势为12 V,电流表和电压表均为理想电表。只闭合S1时,电流表示数为2 A,电压表示数为11 V;再闭合S2,启动电动机,稳定时电流表示数变为1.6 A,重物P上升的速度v=3 m/s,重物的质量为m=1 kg(重力加速度g取10 m/s2)。求:
(1)(4分)S1和S2都闭合时,路端电压是多少,通过电动机的电流是多少;
(2)(6分)直流电动机的机械效率η(保留2位有效数字);
(3)(6分)电动机线圈的电阻R(保留2位有效数字)。
章末测评验收卷(二)　电路及其应用
1.C　[家用电器中有纯电阻也有非纯电阻，故总电功率只能用P＝UI来计算，C正确。]
2.B　[A·h是电荷量的单位，所以A错误；电机的额定功率P＝UI＝12×2 W＝24 W，可知电机的输出功率不大于24 W，所以B正确；电机为非纯电阻元件，不能由欧姆定律求出电机线圈的电阻值，所以C错误；知道电机的额定电压，不知道电机的电阻值，所以当电机突发故障，被卡住无法转动时，不能求出通过电机的电流值，所以D错误。]
3.A　[由题图可知，R2与R3并联，再与R1串联，当R3阻值增大时，电路中总阻值增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，故电流表示数减小，故B错误；由U＝E－Ir可知，路端电压增大，电压表示数增大，故A正确；因为总电流减小，所以R1两端的电压降低，故C错误；因内电压以及R1两端的电压降低，故并联部分电压增大， R2中电流增大，故D错误。]
4.B　[由欧姆定律得灯泡电阻R＝＝1 Ω，故A错误；由题图可得，电源电动势E＝3 V，内阻r＝ Ω＝0.5 Ω，故B正确；此时电源的输出功率P＝UI＝2×2 W＝4 W，故C错误；灯泡将所消耗的电能全部转化为焦耳热，含有灯泡的电路是纯电阻电路，故D错误。]
5.B　[电流表在干路上，读数变小，说明总电阻变大。L1灯丝突然短路，总电阻减小，电流表读数变大，A错误；L2灯丝突然烧断，总电阻增大，电流表读数变小，电压表读数变大，B正确；电源的输出功率P＝UI，电压增大而电流减小，输出功率不一定变小，C错误；电流表读数变小，L1的分压减小，并联支路的电压增大，电容器两端的电压增大，根据Q＝CU知电容器的带电荷量增大，D错误。]
6.B　[充电器输出电流为1 000 mA，所以充电时间为t＝＝＝5 h，故A错误；最多能储存的电能为W＝qU＝5 000×10－3×3 600×24 J＝4.32×105 J，故B正确；额定功率为40 W，工作电压为24 V，则骑行时的工作电流为I′＝＝ A＝ A，故C错误；充满电后能工作的时间t′＝＝ s＝3 h，故D错误。]
7.A　[设灯泡正常发光时的电流为I，题图甲中，电路的总电流为3I，则P甲＝U·3I，题图乙中，电路的总电流为I，则P乙＝U·I，所以P甲＝3P乙，选项A正确。]
8.ABC　[由电流定义式I＝，可知t时间内通过这段导线任一横截面的电荷量q＝It，A正确；在这段时间内，静电力做的功为W＝qU＝UIt，B正确；电流在这段电路中做功的功率P＝＝UI，C正确；W＝UIt和P＝UI对任何电路均适用，D错误。]
9.BD　[根据闭合电路欧姆定律有E＝U＋I(r＋R)，解得I＝＝ A＝2 A，故A错误；电动机的输入功率P入＝UI＝10×2 W＝20 W，故B正确；电动机的热功率P热＝I2RM＝22×1 W＝4 W，故C错误；电源的输出功率P出＝EI－I2r＝(30×2－22×1) W＝56 W，故D正确。]
10.ABD　[由题图图线的交点可知PR＝Pr，即I2R＝I2r＝4 W，而I＝2 A，故R＝r＝1 Ω，电源电动势E＝I(R＋r)＝4 V，A、B正确；电源被短路时，电源消耗的最大功率Pr′＝＝16 W，D正确；电源输出的最大功率为Pmax＝＝4 W，C错误。]
11.(1)0.800　(2)①R3　R1　②3.03 Ω
解析　(1)由题图甲可知，固定刻度示数为0.5 mm，可动刻度示数为30.0×0.01 mm＝0.300 mm，螺旋测微器示数为0.5 mm＋0.300 mm＝0.800 mm。
(2)①根据闭合电路欧姆定律和电流表最小读数，可求出电路中需要的最大电阻为R＝＝ Ω＝15 Ω，由于待测电阻约为3 Ω，所以滑动变阻器应选R1，根据分压原理得，R支m＝＝ Ω＝300 Ω，故定值电阻选R3。
②根据欧姆定律有
Rx＝＝ Ω＝3.03 Ω。
12.(1)970　(3)见解析图　(4)0.80　800　(5)等于　大于
解析　(1)根据闭合电路欧姆定律可知，改装好的电压表内阻为RV＝＝＝
1 000 Ω，则需串联定值电阻的阻值R＝RV－Rg＝970 Ω。
(3)描点连线时，应使尽可能多的点落在直线上，其余的点均匀分布在直线两侧，偏离过大的点舍去，如图所示。
(4)根据电路图可知，题图纵坐标I1(Rg＋R)即表示路端电压U，根据闭合电路欧姆定律有U＝E－I2r，由数学知识可知，图线与纵轴的交点为电池电动势，斜率绝对值为电池内阻，则有E＝0.80 V，r＝800 Ω。
(5)由测量电路可知，所测电动势E测为真实值，所测内阻r测为电池内阻和电流表的内阻之和，即E测等于E真，r测大于r真。
13.(1)9 V　(2)8 W
解析　(1)设流过电源的电流为I，
则U1＝IR1
设路端电压为U，由闭合电路欧姆定律得
U＝E－Ir解得U＝9 V。
(2)电动机两端的电压为UM＝E－I(R1＋r)
电动机输出的机械功率为P＝UMI－I2R0
联立解得P＝8 W。
14.(1)3 Ω　0.75 W　(2)0　2 W
解析　(1)把R1视为内电路的一部分，则当R＝R1＋r＝3 Ω时，R消耗的功率最大，其最大值为Pmax＝＝0.75 W。
(2)对定值电阻R1，当电路的电流最大时，其消耗的功率最大，此时R＝0，所以P1max＝I2R1＝R1＝2 W。
15.(1)8.8 V　4.8 A　(2)71%　(3)0.53 Ω
解析　(1)S1闭合时，根据欧姆定律，白炽灯电阻R灯＝①
由闭合电路欧姆定律有E＝U1＋I1r②
S1和S2都闭合时，路端电压U2＝I2R灯③
根据闭合电路欧姆定律得I总＝④
则流过电动机的电流I电＝I总－I2⑤
联立①②③④⑤解得U2＝8.8 V，I电＝4.8 A。
(2)电动机的电功率P电＝U2I电⑥
电动机的机械功率P机＝mgv⑦
电动机的机械效率η＝×100%⑧
联立⑥⑦⑧解得η≈71%。
(3)电动机线圈电阻R的发热功率为
P线＝P电－P机⑨
又P线＝IR⑩
联立⑨⑩解得R≈0.53 Ω。(共38张PPT)
章末测评验收卷(二)
(时间：75分钟　满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
1.如图所示，一幢居民楼里住着生活需求各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电风扇等。停电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是(　　)
C
解析　家用电器中有纯电阻也有非纯电阻，故总电功率只能用P＝UI来计算，C正确。
2.如图甲所示为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正确的是(　　)
A.电源规格中标有“4.5 A·h”，
A·h是能量的单位
B.电机的输出功率不大于24 W
C.电机线圈的电阻为6 Ω
D.行驶过程中电机突发故障，被卡住无法转动，此时通过电机的电流为2 A
B
解析　A·h是电荷量的单位，所以A错误；电机的额定功率P＝UI＝12×2 W＝24 W，可知电机的输出功率不大于24 W，所以B正确；电机为非纯电阻元件，不能由欧姆定律求出电机线圈的电阻值，所以C错误；知道电机的额定电压，不知道电机的电阻值，所以当电机突发故障，被卡住无法转动时，不能求出通过电机的电流值，所以D错误。
3.在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表。现使R3阻值增大，则(　　)
A.V表读数变大
B.A表读数变大
C.R1两端的电压升高
D.流过R2的电流减小
A
解析　由题图可知，R2与R3并联，再与R1串联，当R3阻值增大时，电路中总阻值增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，故电流表示数减小，故B错误；由U＝E－Ir可知，路端电压增大，电压表示数增大，故A正确；因为总电流减小，所以R1两端的电压降低，故C错误；因内电压以及R1两端的电压降低，故并联部分电压增大， R2中电流增大，故D错误。
B
4.如图所示，直线A为电源的U－I图线，电源电动势为E，内阻为r，曲线B为灯泡的U－I图线，现将该小灯泡接在该电源两端，此时灯泡电阻为R，则以下说法正确的是(　　)
A.R＝2 Ω
B.E＝3 V，r＝0.5 Ω
C.电源的输出功率为6 W
D.含有灯泡的电路是非纯电阻电路
5.如图所示的电路中，闭合开关后各元件处于正常工作状态，当某灯泡突然出现故障时，电流表读数变小，电压表读数变大。下列关于故障原因或故障后其他物理量的变化情况的说法中正确的是(　　)
A.L1灯丝突然短路
B.L2灯丝突然烧断
C.电源的输出功率一定变小
D.电容器C上电荷量减少
B
解析　电流表在干路上，读数变小，说明总电阻变大。L1灯丝突然短路，总电阻减小，电流表读数变大，A错误；L2灯丝突然烧断，总电阻增大，电流表读数变小，电压表读数变大，B正确；电源的输出功率P＝UI，电压增大而电流减小，输出功率不一定变小，C错误；电流表读数变小，L1的分压减小，并联支路的电压增大，电容器两端的电压增大，根据Q＝CU知电容器的带电荷量增大，D错误。
6.如今电动动力平衡车非常受年轻人的喜爱，已慢慢成为街头的一种时尚，如图所示为某款电动平衡车的部分参数，则该电动平衡车(　　)
B
电池容量：5 000 mA·h
充电器输出：直流24 V/1 000 mA
续航里程：40 km　　额定功率：40 W
行驶速度：≤20 km/h　　工作电压：24 V
A.电池从完全没电到充满电所需的时间约为8.3 h
B.电池最多能储存的电能为4.32×105 J
C.骑行时的工作电流为1 A
D.充满电后能工作5 h
A
7.把相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，
调节滑动变阻器使灯泡均正常发光，两电路
所消耗的电功率分别用P甲和P乙表示，则下列
结论正确的是(　　)
A.P甲＝3P乙 B.P甲>3P乙
C.P乙＝3P甲 D.P乙>3P甲
解析　设灯泡正常发光时的电流为I，题图甲中，电路的总电流为3I，则P甲＝U·3I，题图乙中，电路的总电流为I，则P乙＝U·I，所以P甲＝3P乙，选项A正确。
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
8.“热得快”是生活中常用的一种电加热器，其原理是将“热得快”浸入液体中，给金属线圈通入电流，电流做功散发出热量，使液体很快被加热。如图所示为“热得快”的输电线中的一段导线，其两端的电势差是U，电荷从左向右定向移动，导线内的电流为I，通电时间为t，下列说法正确的是(　 　)
ABC
A.在这段时间内，通过这段导线任一横截面的电荷量为It
B.在这段时间内，静电力做的功为UIt
C.电流在这段导线中做功的功率为UI
D.W＝UIt仅适用于纯电阻电路，P＝UI对任何电路均适用
9.如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是(　　)
A.通过电动机的电流为10 A
B.电动机的输入功率为20 W
C.电动机的发热功率为1 W
D.电源的输出功率为56 W
BD
10.如图所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线。由该图可知下列说法中正确的是(　 　)
A.电源的电动势为4 V
B.电源的内电阻为1 Ω
C.电源输出功率最大值为8 W
D.电源被短路时，电源消耗的最大功率可达16 W
ABD
三、非选择题(本题共5小题，共54分。)
11.(7分)在“测定金属的电阻率”的实验中：
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图甲所示，则金属丝的直径为d＝　　　　 mm。
(2)某同学设计了如图乙所示的电路测量该金属丝的电阻(阻值约为3 Ω)。
可选用的器材规格如下：
电源E(电动势3 V)；
电流表A(0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω)；
电流表G(0～10 mA，内阻为50 Ω)；
滑动变阻器R1(阻值0～5 Ω，额定电流2 A)；
滑动变阻器R2(阻值0～1 kΩ，额定电流1 A)；
定值电阻R3＝250 Ω；
定值电阻R4＝2 500 Ω；
开关S和导线若干。
①为了便于操作，并使测量尽量精确，定值电阻应选　　　　，滑动变阻器R应选　　　　。
②某次测量时电流表G的读数为5.0 mA，电流表示数为0.50 A，计算Rx的准确值为Rx＝　　　　(计算结果保留3位有效数字)。
答案　(1)0.800　(2)①R3　R1　②3.03 Ω
解析　(1)由题图甲可知，固定刻度示数为0.5 mm，可动刻度示数为30.0×
0.01 mm＝0.300 mm，螺旋测微器示数为0.5 mm＋0.300 mm＝0.800 mm。
I1(mA) 0.090 0.160 0.270 0.400 0.600 0.670
I2(mA) 0.90 0.80 0.68 0.50 0.37 0.18
I1(Rg＋R)(V) 0.09 0.16 0.27 0.40 0.60 0.64
(4)根据图线求出该水果电池电动势为　　　　V(结果保留2位有效数字)，内阻为　　　　Ω(结果保留3位有效数字)。
(5)实验测得的水果电池的电动势和内阻与真实值相比，E测　　　　E真，r测　　　　r真(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
答案　(1)970　(3)见解析图　(4)0.80　800 (5)等于　大于
(3)描点连线时，应使尽可能多的点落在直线上，其余的点均匀分布在直线两侧，偏离过大的点舍去，如图所示。
(4)根据电路图可知，题图纵坐标I1(Rg＋R)即表示路端电压U，根据闭合电路欧姆定律有U＝E－I2r，由数学知识可知，图线与纵轴的交点为电池电动势，斜率绝对值为电池内阻，则有E＝0.80 V，r＝800 Ω。
13.(10分)如图所示的电路中，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，电阻R1＝1.5 Ω，电动机的线圈电阻R0＝1.0 Ω。电动机正常工作时，电压表的示数U1＝3.0 V，求：
(1)电源的路端电压；
(2)电动机输出的机械功率。
答案　(1)9 V　(2)8 W
解析　(1)设流过电源的电流为I，则U1＝IR1
设路端电压为U，由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir
解得U＝9 V。
(2)电动机两端的电压为UM＝E－I(R1＋r)
电动机输出的机械功率为P＝UMI－I2R0
联立解得P＝8 W。
14.(12分)在如图所示的电路中，已知电源电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R1＝2 Ω，滑动变阻器R的阻值可连续增大，问：
(1)当R多大时，R消耗的功率最大？最大功率为多少？
(2)当R多大时，R1消耗的功率最大？最大功率为多少？
答案　(1)3 Ω　0.75 W　(2)0　2 W
15.(16分)某同学观察到家里的汽车如果先打开灯后再启动电动机，车灯会明显变暗。为了研究这一现象，他通过网络研究了汽车电路后设计了如图所示电路进行模拟，图中白炽灯(电阻保持不变)模拟车灯，能够提升重物P的直流电动机模拟汽车电动机。已知电源电动势为12 V，电流表和电压表均为理想电表。只闭合S1时，电流表示数为2 A，电压表示数为11 V；再闭合S2，启动电动机，稳定时电流表示数变为1.6 A，重物P上升的速度v＝3 m/s，重物的质量为m＝1 kg(重力加速度g取10 m/s2)。求：
(1)S1和S2都闭合时，路端电压是多少，通过电动机的电流是多少；
(2)直流电动机的机械效率η(保留2位有效数字)；
(3)电动机线圈的电阻R(保留2位有效数字)。
答案　(1)8.8 V　4.8 A　(2)71%　(3)0.53 Ω
则流过电动机的电流I电＝I总－I2⑤
联立①②③④⑤解得U2＝8.8 V，I电＝4.8 A。
(2)电动机的电功率P电＝U2I电⑥
电动机的机械功率P机＝mgv⑦
联立⑥⑦⑧解得η≈71%。
(3)电动机线圈电阻R的发热功率为P线＝P电－P机⑨

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