资源简介

专题14 电路中的能量、闭合电路欧姆定律
目录
01、TOC \o "1-2" \h \u HYPERLINK \l _Toc17099 知识精讲 1
02、 HYPERLINK \l _Toc13874 题型过关 4
HYPERLINK \l _Toc19966 题型一 电功和电功率 4
HYPERLINK \l _Toc12308 题型二 焦耳定律 6
HYPERLINK \l _Toc31429 题型三 电路中的能量转化 6
HYPERLINK \l _Toc18820 题型四 闭合电路的欧姆定律 10
HYPERLINK \l _Toc18820 题型五 路端电压与负载的关系 10
03、 HYPERLINK \l _Toc3011 实战训练 11
知识点一 电功和电功率
1．电功
(1)电功是指电路中静电力对定向移动的电荷所做的功，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程．
(2)电功的计算公式：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：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比．
(2)公式：P＝＝UI.
(3)单位：瓦特，符号为W.
(4)意义：表示电流做功的快慢．
3．串、并联电路的功率分配关系
(1)串联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成正比，即＝＝…＝＝I2.
(2)并联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成反比，即P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2.
(3)无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于电路中各电阻消耗的功率之和．
4．额定功率和实际功率
(1)用电器正常工作时所消耗的功率叫作额定功率．当用电器两端电压达到额定电压U额时，电流达到额定电流I额，电功率也达到额定功率P额．且P额＝U额I额．
(2)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率．为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率．
知识点二 焦耳定律
1．焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟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：单位时间内的发热量称为热功率．
(2)表达式：P热＝I2R.
(3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量．
知识点三 电路中的能量转化
1．纯电阻电路与非纯电阻电路
(1)纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能．
(2)非纯电阻电路：含有电动机或电解槽等的电路称为非纯电阻电路．在非纯电阻电路中，电流做功将电能除了部分转化为内能外，还转化为机械能或化学能等其他形式的能．例如电动机P总＝P出＋P热．
2．纯电阻电路和非纯电阻电路的比较
纯电阻电路 非纯电阻电路
举例 白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅 电动机、电解槽
能量转化情况
电功和电热的关系 W＝Q即IUt＝I2Rt W＝Q＋E其他UIt＝I2Rt＋E其他
电功率和热功率的关系 P＝P热，即IU＝I2R P＝P热＋P其他即IU＝I2R＋P其他
欧姆定律是否成立 U＝IR，I＝成立 U＞IR，I＜不成立
说明 W＝UIt、P电＝UI适用于任何电路计算电功和电功率Q＝I2Rt、P热＝I2R适用于任意电路计算电热和热功率只有纯电阻电路满足W＝Q，P电＝P热；非纯电阻电路W>Q，P电>P热
知识点四 闭合电路的欧姆定律
1．闭合电路中的能量转化
(1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W＝Eq＝EIt.
(2)时间t内外电路产生的内能为Q外＝I2Rt.内电路产生的内能为Q内＝I2rt.
(3)根据能量守恒定律，在纯电阻电路中应有W＝Q外＋Q内，即EIt＝I2Rt＋I2rt.
2．闭合电路的欧姆定律
(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．
(2)表达式：I＝.
(3)另一种表达形式：E＝U外＋U内．即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和．
3.内、外电路中的电势变化
如图所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高．
4．闭合电路欧姆定律的几种表达形式
(1)I＝、E＝IR＋Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路．
(2)U外＝E－Ir，E＝U外＋U内适用于任意的闭合电路．
知识点五 路端电压与负载的关系
1．路端电压的表达式：
U＝E－Ir.
2．路端电压随外电阻的变化规律
(1)当外电阻R增大时，由I＝可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大．
(2)当外电阻R减小时，由I＝可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小．
(3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为0，U＝E.即断路时的路端电压等于电源电动势．当电源短路时，外电阻R＝0，此时I＝.
题型一 电功和电功率
1．灯是一种新型半导体节能灯。已知某型号的灯珠正常工作时，两端电压为，电流为。一广告牌用该型号灯珠的总数量为40000个，那么该广告牌上的灯珠全部点亮正常工作时，消耗的电功率为　　
A． B． C． D．
2．如图所示是折叠电动自行车，该车使用说明书上部分参数如下表所示。根据表中数据，该电动自行车　　
最高时速：约 充电时间：约
车轮尺寸：14寸（直径： 充电器输入电压：
整车质量： 电力续航里程：
整车载重： 电池容量：
电机功率： 工作电压：
A．以最高时速行驶时车轮转速约为
B．电池充满电后所存储电能约为
C．纯电力行驶时所受地面和空气的平均阻力约为
D．充电器输入电流约为
3．如图为某品牌电动牙刷，用充电器对牙刷电池充电，即可从零电量至充满。已知电池的电动势为，内阻为，容量为，电池剩余电量为总电量的时就无法正常使用而需要充电。充满电后每天使用两次，每次平均2分钟，可以连续正常使用30天。则　　
A．充电时通过电池的平均电流为
B．正常工作时，电池平均输出功率约为
C．正常工作时，电池每天消耗的电能约为
D．充满电到无法正常使用过程中，电池内阻消耗的总电能约为
4．如图所示是某城市广场水柱喷泉的夜景。从远处眺望，根据周围建筑估计水柱约有40层楼高；在近处观察，喷泉管口的直径约为。请估算连接喷泉电动机的输出功率约　　
A． B． C． D．
5．如图为、两灯泡的图象。把它们串联接在的恒压电源上。根据图象，计算、两灯泡的实际功率分别约为　　
A．、 B．、 C．、 D．、
题型二 焦耳定律
6．关于电流做功，下列说法正确的是　　
A．电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功
B．是电动机的内阻，通过电动机的电流与其两端的电压满足
C．焦耳定律是由焦耳通过公式推导得到的
D．只适用于纯电阻电路计算电流做的功
7．和是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的电阻，的尺寸小于的尺寸。现给、加以相同的电压，下列选项正确的是　　
A．、的电阻
B．通过、的电流
C．、的电功率
D．、在相同时间内产生的焦耳热
8．如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内　　
A．充电宝输出的电功率为
B．手机电池产生的焦耳热为
C．手机电池产生的焦耳热为
D．手机电池储存的化学能为
9．甲、乙两段实心铁导体的电阻值相等。甲导体比乙导体的长度和横截面积都小。将它们如图所示串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙导体升高的温度，正确的是　　
A．甲导体的温度升高的多 B．乙导体的温度升高的多
C．甲、乙导体升高的温度相同 D．条件不足，无法判断
10．《流浪地球2》电影中有很多科幻设计都是基于现有的科学技术。如图所示为某款扫地机器人，其内置电池容量为，已知正常工作的电流为，额定功率为，当电池电量只剩时，机器人将返回充电基站充电，则下列说法正确的是　　
A．扫地机器人充满电后正常工作时间为
B．电池容量为指的是电池充满电后的能量
C．扫地机器人正常工作消耗的电能为
D．扫地机器人电动机的内阻为
题型三 电路中的能量转化
11．如图所示，一手持迷你小风扇内安装有小直流电动机，其线圈电阻为，额定电压为，额定电流为。将它与电压为的直流电源连接，电动机恰好正常工作，则　　
A．电源输出功率为
B．电动机消耗的功率为
C．电动机线圈电阻的发热功率为
D．电动机输出的机械功率为
12．某遥控竞速赛车电机的额定电压为，额定电流为，驱动赛车以的速度匀速行驶，若平均阻力为，则该电机的内阻为　　
A． B． C． D．
13．如图所示是某一直流电动机提升重物的示意图。重物质量，电源提供给电动机的电压为。当电动机以的恒定速率向上提升重物时，通过电动机的电流为。不计各种摩擦，重力加速度取。下列说法正确的是　　
A．电动机输出的功率为 B．电动机输入的功率为
C．电动机损耗的功率为 D．电动机线圈的电阻为
14．如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量，电源电动势，电源内阻为，不计各处摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流，下列判断不正确的是　　
A．电动机消耗的总功率为 B．电源的效率约为
C．电动机的效率为 D．电动机线圈的电阻为
15．如表为某品牌电动自行车及所用电动机的技术参数，不计自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大行驶速度行驶，则下列选项正确的是　　
自重 额定电压
载荷 额定电流
最大行驶速度 额定输出功率
A．电动机消耗的电功率为
B．电动机的线圈电阻为
C．电动车受到的牵引力为
D．电动车受到的阻力为
题型四 闭合电路的欧姆定律
16．工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试，测试过程中系统输出的图像如图，其中为直流电源的输出功率，为总电流，下列说法正确的是　　
A．该蓄电池的电动势为
B．该蓄电池的内阻为
C．该蓄电池的最大输出功率为
D．该蓄电池的短路电流为
17．如图所示，在平行板电容器中固定一个带负电质点，电容器下极板接地，电源电动势和内阻分别为和，电流表和电压表均视为理想电表，电压表和电流表示数为和。当滑动变阻器的滑片向端移动时，下列说法正确的是　　
A．电压表和电流表示数都变大 B．质点的电势能增加
C．消耗的电功率变大 D．电源的输出功率一定减小
18．在如图所示的电路中，闭合电键，将滑动变阻器滑片向左移动一段距离后，下列结论正确的是　　
A．灯变亮，电压表示数变小，电流表示数变大
B．灯变亮，电压表示数变大，电流表示数变小
C．灯变暗，电压表示数变小，电流表示数变大
D．灯变暗，电压表示数变大，电流表示数变小
19．如图所示，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法中正确的是　　
A．电流表读数变小 B．电源的输出功率减小
C．电源的总功率减小 D．电源的效率变小
20．如图所示，电源的电动势，内阻，外电阻，开关闭合后电路中的电流是　　
A． B． C． D．
题型五 路端电压与负载的关系
21．某电源在使用过程中，当通过它的电流大小有明显变化时，路端电压的变化并不明显．其原因是　　
A．电源内阻很大 B．电源内阻很小
C．电源电动势很大 D．电源电动势很小
22．如图所示，直线是电源的路端电压和电流的关系图线，直线、分别是电阻、的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则　　
A．接在电源上时，电源的效率高
B．接在电源上时，电源的输出功率大
C．接在电源上时，电源的效率高
D．电源的输出功率一样大
23．如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的图象，则下述说法不正确的是　　
A．电动势，发生短路时的电流强度
B．电动势，内阻
C．电动势，内阻
D．当两个电源工作电流变量相同时，电源2的路端电压变化较大
24．某电源和某额定电压、额定功率的小灯泡图像如图甲中①、②图线所示，现将该电源和小灯泡组成图乙所示电路，下列说法正确的是　　
A．小灯泡此时的电阻为
B．小灯泡消耗的电功率为
C．电源的总功率为
D．如果把小灯泡换成某一定值电阻，则电源的输出功率可能变大
25．如图所示的图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻的图线，用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图象可知　　
A．电源电动势为3.0 ，内阻为
B．的阻值为
C．消耗的功率1.5
D．电源消耗的总功率为2.5
一．选择题（共12小题）
1．如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，开关闭合，电路稳定后，灯泡正常发光，然后向左移动滑动变阻器的滑片，在此过程中　　
A．灯泡逐渐变暗
B．电源的路端电压逐渐减小
C．电容器所带的电荷量逐渐减小
D．定值电阻两端的电压始终为零
2．如图所示，电源电动势，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为，两定值电阻、的阻值均为，电容器的电容为。初始时，的滑片置于最上端，开关掷于端。下列说法正确的是　　
A．当的滑片向下移动时，两端的电压减小
B．移动的滑片过程中，消耗的最大功率为
C．开关从掷向，流过的电流方向由到
D．开关从掷向，流过的电荷量为
3．某省市的水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，供水缺口极大，联合运用蓄水、引水和提水工程进行灌溉是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为的皮带，带动效率为的离心水泵工作工作电压为，此时输入电动机的电功率为，电动机的内阻为。已知水的密度为，则下列说法正确的是　　
A．通过电动机的电流为
B．电动机的热功率为
C．电动机的输出功率为
D．蓄水池蓄入的水需要
4．有四个电源，电动势均为，内阻分别为、、、，这四个电源现分别对一个的定值电阻供电，为使上获得最大的功率应选择的电源内阻为　　
A． B． C． D．
5．电源、电阻箱和电压表构成了以下电路，已知电源电动势为，电源内电阻为，若将电阻箱的电阻设置为，则电阻箱的电压为　　
A． B． C． D．
6．如图甲所示的电路中定值电阻，电源电动势，。如图乙所示，曲线为灯泡的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是　　
A．开关断开时电源的效率为
B．开关闭合后电源的总功率会变小
C．开关闭合后灯泡的亮度增强
D．开关断开时小灯泡消耗的功率为
7．如图所示，、为相同的两个灯泡，均发光，当变阻器的滑片向下端滑动时。则　　
A．灯变亮，灯变暗 B．灯变暗，灯变亮
C．、灯均变暗 D．、灯均变亮
8．某实验小组用如图所示电路测量一节干电池的电动势和内阻。在闭合后，滑动变阻器的滑片由向端移动过程中，下列说法正确的是　　
A．电流表的示数减小，电压表的示数减小
B．电流表的示数减小，电压表的示数增大
C．电流表的示数增大，电压表的示数减小
D．电流表的示数增大，电压表的示数增大
9．如图所示，、为定值电阻，为小灯泡（灯丝电阻不变），受光照射时阻值变小，当照射光强度增大时　　
A．电压表的示数减小 B．中电流增大
C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大
10．如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是　　
A．图乙中滑动变阻器的最大功率
B．图乙中，
C．滑动变阻器消耗功率最大时，定值电阻消耗的功率也最大
D．调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率先增大后减少
11．如图是磁敏报警装置中的一部分电路，其中是磁敏传感器，它的电阻随金属异物的出现而减小；、接报警器。闭合，当传感器所在处出现金属异物时，电流表的电流、两端的电压将　　
A．减小，减小 B．减小，增大 C．增大，减小 D．增大，增大
12．如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关闭合后，在滑动变阻器的滑片向上移动的过程中（电压表和电流表均可视为理想电表）　　
A．电压表的示数减小 B．电流表的示数减小
C．电源的总功率增大 D．电源内阻消耗的电功率减小专题14 电路中的能量、闭合电路欧姆定律
目录
01、TOC \o "1-2" \h \u HYPERLINK \l _Toc17099 知识精讲 1
02、 HYPERLINK \l _Toc13874 题型过关 4
HYPERLINK \l _Toc19966 题型一 电功和电功率 4
HYPERLINK \l _Toc12308 题型二 焦耳定律 8
HYPERLINK \l _Toc31429 题型三 电路中的能量转化 11
HYPERLINK \l _Toc18820 题型四 闭合电路的欧姆定律 15
HYPERLINK \l _Toc18820 题型五 路端电压与负载的关系 15
03、 HYPERLINK \l _Toc3011 实战训练 18
知识点一 电功和电功率
1．电功
(1)电功是指电路中静电力对定向移动的电荷所做的功，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程．
(2)电功的计算公式：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：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比．
(2)公式：P＝＝UI.
(3)单位：瓦特，符号为W.
(4)意义：表示电流做功的快慢．
3．串、并联电路的功率分配关系
(1)串联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成正比，即＝＝…＝＝I2.
(2)并联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成反比，即P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2.
(3)无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于电路中各电阻消耗的功率之和．
4．额定功率和实际功率
(1)用电器正常工作时所消耗的功率叫作额定功率．当用电器两端电压达到额定电压U额时，电流达到额定电流I额，电功率也达到额定功率P额．且P额＝U额I额．
(2)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率．为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率．
知识点二 焦耳定律
1．焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟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：单位时间内的发热量称为热功率．
(2)表达式：P热＝I2R.
(3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量．
知识点三 电路中的能量转化
1．纯电阻电路与非纯电阻电路
(1)纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能．
(2)非纯电阻电路：含有电动机或电解槽等的电路称为非纯电阻电路．在非纯电阻电路中，电流做功将电能除了部分转化为内能外，还转化为机械能或化学能等其他形式的能．例如电动机P总＝P出＋P热．
2．纯电阻电路和非纯电阻电路的比较
纯电阻电路 非纯电阻电路
举例 白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅 电动机、电解槽
能量转化情况
电功和电热的关系 W＝Q即IUt＝I2Rt W＝Q＋E其他UIt＝I2Rt＋E其他
电功率和热功率的关系 P＝P热，即IU＝I2R P＝P热＋P其他即IU＝I2R＋P其他
欧姆定律是否成立 U＝IR，I＝成立 U＞IR，I＜不成立
说明 W＝UIt、P电＝UI适用于任何电路计算电功和电功率Q＝I2Rt、P热＝I2R适用于任意电路计算电热和热功率只有纯电阻电路满足W＝Q，P电＝P热；非纯电阻电路W>Q，P电>P热
知识点四 闭合电路的欧姆定律
1．闭合电路中的能量转化
(1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W＝Eq＝EIt.
(2)时间t内外电路产生的内能为Q外＝I2Rt.内电路产生的内能为Q内＝I2rt.
(3)根据能量守恒定律，在纯电阻电路中应有W＝Q外＋Q内，即EIt＝I2Rt＋I2rt.
2．闭合电路的欧姆定律
(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．
(2)表达式：I＝.
(3)另一种表达形式：E＝U外＋U内．即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和．
3.内、外电路中的电势变化
如图所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高．
4．闭合电路欧姆定律的几种表达形式
(1)I＝、E＝IR＋Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路．
(2)U外＝E－Ir，E＝U外＋U内适用于任意的闭合电路．
知识点五 路端电压与负载的关系
1．路端电压的表达式：
U＝E－Ir.
2．路端电压随外电阻的变化规律
(1)当外电阻R增大时，由I＝可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大．
(2)当外电阻R减小时，由I＝可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小．
(3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为0，U＝E.即断路时的路端电压等于电源电动势．当电源短路时，外电阻R＝0，此时I＝.
题型一 电功和电功率
1．灯是一种新型半导体节能灯。已知某型号的灯珠正常工作时，两端电压为，电流为。一广告牌用该型号灯珠的总数量为40000个，那么该广告牌上的灯珠全部点亮正常工作时，消耗的电功率为　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：该广告牌上的灯珠全部点亮正常工作时，消耗的电功率为：，故正确，错误。
故选：。
2．如图所示是折叠电动自行车，该车使用说明书上部分参数如下表所示。根据表中数据，该电动自行车　　
最高时速：约 充电时间：约
车轮尺寸：14寸（直径： 充电器输入电压：
整车质量： 电力续航里程：
整车载重： 电池容量：
电机功率： 工作电压：
A．以最高时速行驶时车轮转速约为
B．电池充满电后所存储电能约为
C．纯电力行驶时所受地面和空气的平均阻力约为
D．充电器输入电流约为
【答案】
【解答】解：设最高时速行驶时车轮的转速为，根据题意有
代入，，得，故错误；
电池充满电后存储的能量为，故正确；
电车以最大速度行驶时所受地面平均阻力，故错误；
充电器的输入电流，故错误。
故选：。
3．如图为某品牌电动牙刷，用充电器对牙刷电池充电，即可从零电量至充满。已知电池的电动势为，内阻为，容量为，电池剩余电量为总电量的时就无法正常使用而需要充电。充满电后每天使用两次，每次平均2分钟，可以连续正常使用30天。则　　
A．充电时通过电池的平均电流为
B．正常工作时，电池平均输出功率约为
C．正常工作时，电池每天消耗的电能约为
D．充满电到无法正常使用过程中，电池内阻消耗的总电能约为
【答案】
【解答】解：、电池的容量为，充电可以从零电量至充满，则充电的平均电流，故错误；
、因为使用到总电量的就无法再使用了，则使用过程中消耗的电量为
总的使用时间为
则使用过程中的平均电流为
电池的输出功率为，故正确；
、正常工作时，电池每天的使用时间为
所以电池每天消耗的电能，故错误；
、充满电导无法正常使用的过程中，电池内阻消耗的总电能为
，故错误。
故选：。
4．如图所示是某城市广场水柱喷泉的夜景。从远处眺望，根据周围建筑估计水柱约有40层楼高；在近处观察，喷泉管口的直径约为。请估算连接喷泉电动机的输出功率约　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：水竖直方向运动的最大高度约为，水从电动机喷出的速度为，根据机械能守恒：，
解得：
时间内喷出水的质量为：
喷出水的动能为：
电动机输出功率
解得：
故正确，错误。
故选：。
5．如图为、两灯泡的图象。把它们串联接在的恒压电源上。根据图象，计算、两灯泡的实际功率分别约为　　
A．、 B．、 C．、 D．、
【答案】
【解答】解：两灯串联接在的电压下，则可知两灯电流相等，且总电压为，则由图可知，电流约为，的电压为，乙的电压约为；则由可知，的功率为，的功率为；
故选：。
题型二 焦耳定律
6．关于电流做功，下列说法正确的是　　
A．电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功
B．是电动机的内阻，通过电动机的电流与其两端的电压满足
C．焦耳定律是由焦耳通过公式推导得到的
D．只适用于纯电阻电路计算电流做的功
【答案】
【解答】解：电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功，故正确；
电动机是非纯电阻电路，因此通过电动机的电流与其两端的电压不满足
，故错误；
焦耳通过实验，应用控制变量法得到焦耳定律，故错误；
公式适用于任何电路中电功的计算，故错误。
故选：。
7．和是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的电阻，的尺寸小于的尺寸。现给、加以相同的电压，下列选项正确的是　　
A．、的电阻
B．通过、的电流
C．、的电功率
D．、在相同时间内产生的焦耳热
【答案】
【解答】解：、设材料的长度为，厚度为，根据电阻定律可得，所以电阻的大小与正方向的变长无关，即，故错误；
、根据欧姆定律可知，通过两电阻的电流相等，即，故错误；
、根据功率公式可知，两电阻消耗的电功率相等，即，故正确；
、根据焦耳定律可知，、在相同时间内产生的焦耳热，故错误。
故选：。
8．如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内　　
A．充电宝输出的电功率为
B．手机电池产生的焦耳热为
C．手机电池产生的焦耳热为
D．手机电池储存的化学能为
【答案】
【解答】解：．充电宝的输出电压、输出电流，所以充电宝输出的电功率为：
，故错误；
．用充电宝为一手机电池充电时，充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能，一部分转化为手机电池产生的焦耳热，手机电池充电电路为非纯电阻电路，是充电宝的输出电压，不是手机电池的内电压，所以不能用计算手机电池产生的焦耳热，根据焦耳定律可知手机电池产生的焦耳热为：
，故错误；
．充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能，一部分转化为手机电池产生的焦耳热，故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能为：
，故正确。
故选：。
9．甲、乙两段实心铁导体的电阻值相等。甲导体比乙导体的长度和横截面积都小。将它们如图所示串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙导体升高的温度，正确的是　　
A．甲导体的温度升高的多 B．乙导体的温度升高的多
C．甲、乙导体升高的温度相同 D．条件不足，无法判断
【答案】
【解答】解：甲、乙两段实心铁导体串联，根据串联电路的电流特点可知流经两导体的电流相同；
根据焦耳定律
两导体在相同时间内产生的焦耳热相同；
根据密度公式，导体质量
由于甲导体比乙导体的长度和横截面积都小，因此甲导体比乙导体的质量小；
又由于△
可得两导体升高的温度
可推知甲导体的温度升高的多。
综上分析，故正确，错误。
故选：。
10．《流浪地球2》电影中有很多科幻设计都是基于现有的科学技术。如图所示为某款扫地机器人，其内置电池容量为，已知正常工作的电流为，额定功率为，当电池电量只剩时，机器人将返回充电基站充电，则下列说法正确的是　　
A．扫地机器人充满电后正常工作时间为
B．电池容量为指的是电池充满电后的能量
C．扫地机器人正常工作消耗的电能为
D．扫地机器人电动机的内阻为
【答案】
【解答】解：．扫地机器人充满电后正常工作时间为：
，故错误；
．电池容量指电池所储存的电荷量，不是能量，故错误；
．扫地机器人正常工作消耗的电能为：
，故正确；
．电动机不是纯电阻，不适用于欧姆定律，则，故错误。
故选：。
题型三 电路中的能量转化
11．如图所示，一手持迷你小风扇内安装有小直流电动机，其线圈电阻为，额定电压为，额定电流为。将它与电压为的直流电源连接，电动机恰好正常工作，则　　
A．电源输出功率为
B．电动机消耗的功率为
C．电动机线圈电阻的发热功率为
D．电动机输出的机械功率为
【答案】
【解答】解：．电源输出功率为电动机消耗的总功率，电动机为非纯电阻电路，是电动机产生的热，故错误；
．电动机消耗的总功率为，故错误；
．电动机线圈电阻的发热功率为为
故错误；
．电动机输出的机械功率为
故正确。
故选：。
12．某遥控竞速赛车电机的额定电压为，额定电流为，驱动赛车以的速度匀速行驶，若平均阻力为，则该电机的内阻为　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：该电机消耗的电功率为
其中机械功率为
所以发热功率为
根据代入数据解得电机的内阻，故正确，错误。
故选：。
13．如图所示是某一直流电动机提升重物的示意图。重物质量，电源提供给电动机的电压为。当电动机以的恒定速率向上提升重物时，通过电动机的电流为。不计各种摩擦，重力加速度取。下列说法正确的是　　
A．电动机输出的功率为 B．电动机输入的功率为
C．电动机损耗的功率为 D．电动机线圈的电阻为
【答案】
【解答】解：、提升重物的功率，故正确；
、电动机的输入功率，故错误；
、由和热功率
解得：，，故错误。
故选：。
14．如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量，电源电动势，电源内阻为，不计各处摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流，下列判断不正确的是　　
A．电动机消耗的总功率为 B．电源的效率约为
C．电动机的效率为 D．电动机线圈的电阻为
【答案】
【解答】解：电源的内电压
电源的路端电压
电源的效率，故正确；
电动机的输入功率
即电动机消耗的总功率为，故正确；
电动机的输出功率等于重物被提升的功率，由于重物匀速提升，拉力等于重力，即
根据功率公式，
电动机的效率，故正确；
电动机的热功率
所以，故错误。
本题选择错误的选项。
故选：。
15．如表为某品牌电动自行车及所用电动机的技术参数，不计自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大行驶速度行驶，则下列选项正确的是　　
自重 额定电压
载荷 额定电流
最大行驶速度 额定输出功率
A．电动机消耗的电功率为
B．电动机的线圈电阻为
C．电动车受到的牵引力为
D．电动车受到的阻力为
【答案】
【解答】解：、由表格数据可知，电动机的额定电压为，额定电流为，该车在额定状态下行驶，则电动机消耗的电功率为，故错误；
、由表格可知，电动机的输出功率，则电动机的热功率，解得电动机的线圈电阻为，故错误；
、电动车速度最大时，受到的牵引力与阻力大小相等，根据功率公式可知，其中，解得牵引力，则电动车受到的阻力为，故错误，正确。
故选：。
题型四 闭合电路的欧姆定律
16．工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试，测试过程中系统输出的图像如图，其中为直流电源的输出功率，为总电流，下列说法正确的是　　
A．该蓄电池的电动势为
B．该蓄电池的内阻为
C．该蓄电池的最大输出功率为
D．该蓄电池的短路电流为
【答案】
【解答】解：．根据题意可知，直流电源的输出功率
变形可得
结合题图可得
，
故错误；
．根据闭合电路欧姆定律
可知，当
时有最大的输出功率，最大输出功率
故正确；
．该蓄电池的最大电流即为短路电流，短路电流，故错误。
故选：。
17．如图所示，在平行板电容器中固定一个带负电质点，电容器下极板接地，电源电动势和内阻分别为和，电流表和电压表均视为理想电表，电压表和电流表示数为和。当滑动变阻器的滑片向端移动时，下列说法正确的是　　
A．电压表和电流表示数都变大 B．质点的电势能增加
C．消耗的电功率变大 D．电源的输出功率一定减小
【答案】
【解答】解：、当滑动变阻器的滑片向端移动时，其接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，干路电流增大，两端电压为，可知减小，通过的电流减小，电流表示数为，增大，减小，则增大，的电压增大，电压表示数为，减小，增大，则减小，故错误；
、电容器与并联，两者电压相等，则知电容器板间电压减小，板间场强减小，质点受到的电场力减小，将向下运动，电场力对做负功，质点的电势能增加，故正确；
、两端电压减小，则消耗的电功率变小，故错误；
、由于不知道电源的内外电阻的关系，所以不能判断电源的输出功率如何变化，故错误。
故选：。
18．在如图所示的电路中，闭合电键，将滑动变阻器滑片向左移动一段距离后，下列结论正确的是　　
A．灯变亮，电压表示数变小，电流表示数变大
B．灯变亮，电压表示数变大，电流表示数变小
C．灯变暗，电压表示数变小，电流表示数变大
D．灯变暗，电压表示数变大，电流表示数变小
【答案】
【解答】解：滑动变阻器滑片向左移动一段距离，接入电路的电阻变大，电路的总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律，电路电流减小，内电路分压减小，外电路电压增大，故灯变暗，电压表示数变大，电流表示数变小；也可以利用“串反并同”的方法确定，滑动变阻器滑片向左移动一段距离后，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电流表与之串联电流减小，灯泡与之串联变暗，电压表与之并联示数变大。故错误，正确；
故选：。
19．如图所示，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法中正确的是　　
A．电流表读数变小 B．电源的输出功率减小
C．电源的总功率减小 D．电源的效率变小
【答案】
【解答】解：、闭合开关后，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，总电流变大，则电流表读数变大，故错误；
、因不确定外电阻与电源内阻的阻值关系，所以不能确定电源的输出功率如何变化，故错误；
、根据可知，增大，不变，则电源总功率变大，故错误；
、总电流变大，内电压增大，则路端电压减小，根据电源的效率，可知电源的效率变小，故正确。
故选：。
20．如图所示，电源的电动势，内阻，外电阻，开关闭合后电路中的电流是　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：开关闭合后，根据闭合电路欧姆定律得：
，即开关闭合后电路中的电流是，故错误，正确。
故选：。
题型五 路端电压与负载的关系
21．某电源在使用过程中，当通过它的电流大小有明显变化时，路端电压的变化并不明显．其原因是　　
A．电源内阻很大 B．电源内阻很小
C．电源电动势很大 D．电源电动势很小
【答案】
【解答】解：根据闭合电路感应电动势，那么路端电压表达式，
当通过它的电流大小有明显变化时，而路端电压的变化并不明显，说明电源的内阻较小，但电源的电动势通常不变，故正确，错误；
故选：。
22．如图所示，直线是电源的路端电压和电流的关系图线，直线、分别是电阻、的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则　　
A．接在电源上时，电源的效率高
B．接在电源上时，电源的输出功率大
C．接在电源上时，电源的效率高
D．电源的输出功率一样大
【答案】
【解答】解：、电源的效率，则知电源的效率与路端电压成正比，接在电源上时路端电压大，效率较高，故正确，错误。
、由两图线的交点读出，接在电源上时电压，通过的电流，则电源的输出功率
接在电源上时，，电源的输出输出功率，则接在电源上时，电源的输出功率较大，故错误。
故选：。
23．如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的图象，则下述说法不正确的是　　
A．电动势，发生短路时的电流强度
B．电动势，内阻
C．电动势，内阻
D．当两个电源工作电流变量相同时，电源2的路端电压变化较大
【答案】
【解答】解：．图象中与轴的交点表示电源的电动势，与轴的交点表示短路电流，故电动势，发生短路时的电流，故不符合题意；
．图象中与轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势，内阻，故符合题意；
．由的分析可知不符合题意；
．电动势，内阻，根据可知，当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大，故不符合题意。
故选：。
24．某电源和某额定电压、额定功率的小灯泡图像如图甲中①、②图线所示，现将该电源和小灯泡组成图乙所示电路，下列说法正确的是　　
A．小灯泡此时的电阻为
B．小灯泡消耗的电功率为
C．电源的总功率为
D．如果把小灯泡换成某一定值电阻，则电源的输出功率可能变大
【答案】
【解答】解：、根据两图线的交点读出该电源和小灯泡组成图乙所示电路时路端电压为，电流为，则小灯泡此时的电阻为，故错误；
、小灯泡消耗的电功率为，故错误；
、由电源的图线①可知，电源的电动势，则电源的总功率为，故正确；
、由电源的图线①可知，电源的内阻，则，所以此时电源的输出功率最大，如果把小灯泡换成某一定值电阻，则电源的输出功率不可能变大，故错误。
故选：。
25．如图所示的图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻的图线，用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图象可知　　
A．电源电动势为3.0 ，内阻为
B．的阻值为
C．消耗的功率1.5
D．电源消耗的总功率为2.5
【答案】
【解答】解：、由图线图线Ⅰ纵轴截距读出电源的电动势，其斜率大小等于电源的内阻，则．故错误。
、电阻的阻值为．故错误；
、两图线的交点表示该电源直接与电阻相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压，则有，，电源的输出功率为．故正确。
、电源消耗的总功率，故错误；
故选：。
一．选择题（共12小题）
1．如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，开关闭合，电路稳定后，灯泡正常发光，然后向左移动滑动变阻器的滑片，在此过程中　　
A．灯泡逐渐变暗
B．电源的路端电压逐渐减小
C．电容器所带的电荷量逐渐减小
D．定值电阻两端的电压始终为零
【答案】
【解答】解：、滑片向左滑动，变阻器接入电路的电阻变大，根据闭合电路的欧姆定律可知电路中的电流变小，所以灯泡变暗，故正确；
、根据闭合电路欧姆定律可可知电源的路端电压逐渐变大，故错误；
、电容器两端电压等于电源的路端电压，根据可知电容器所带电荷量逐渐变多，故错误；
、在滑片的移动过程，就是电容器两端电压的增大过程，也是给电容器的充电过程，所以有充电电流存在，所以在给电容器充电的过程中，定值电阻两端的电压不为零，故错误。
故选：。
2．如图所示，电源电动势，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为，两定值电阻、的阻值均为，电容器的电容为。初始时，的滑片置于最上端，开关掷于端。下列说法正确的是　　
A．当的滑片向下移动时，两端的电压减小
B．移动的滑片过程中，消耗的最大功率为
C．开关从掷向，流过的电流方向由到
D．开关从掷向，流过的电荷量为
【答案】
【解答】解：．开关掷于端，与串联，两端的电压
当的滑片向下滑动时，接入电路中的电阻值变小，两端电压变大，故错误；
．消耗的功率
电流
解得当时，消耗的功率最大为，故错误；
．开关掷于端时，电容器右极板带正电，开关从掷向，电容器左极板带正电，所以电容器先放电后充电，电流方向为，故错误；
．流过的电荷量△
解得
故正确。
故选：。
3．某省市的水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，供水缺口极大，联合运用蓄水、引水和提水工程进行灌溉是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为的皮带，带动效率为的离心水泵工作工作电压为，此时输入电动机的电功率为，电动机的内阻为。已知水的密度为，则下列说法正确的是　　
A．通过电动机的电流为
B．电动机的热功率为
C．电动机的输出功率为
D．蓄水池蓄入的水需要
【答案】
【解答】解：设电动机的电功率为，则，代入数据可知电流，故错误；
设电动机内阻上消耗的热功率为，则，代入数据解得：，故错误；
设蓄水总质量为，所用抽水时间为，已知抽水高度为，体积为，水的密度为，则，设质量为的河水增加的重力势能为△，则△，设电动机的输出功率为，则
代入数据可得：，故错误；
、根据能星守恒定律得△，代入数据解得，故正确。
故选：。
4．有四个电源，电动势均为，内阻分别为、、、，这四个电源现分别对一个的定值电阻供电，为使上获得最大的功率应选择的电源内阻为　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：外电路电阻一定，由可知，电路电流越大，电阻功率越大，由闭合电路的欧姆定律可知，在电源电动势一定时，电源内阻越小，电路电流越大，因此当电源内阻最小为时，电路中电流最大，电阻的功率最大。
故选：。
5．电源、电阻箱和电压表构成了以下电路，已知电源电动势为，电源内电阻为，若将电阻箱的电阻设置为，则电阻箱的电压为　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：根据闭合电路欧姆定律，可得电路中的电流为：
根据欧姆定律，可得电阻箱两端的电压为：，故错误，正确。
故选：。
6．如图甲所示的电路中定值电阻，电源电动势，。如图乙所示，曲线为灯泡的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是　　
A．开关断开时电源的效率为
B．开关闭合后电源的总功率会变小
C．开关闭合后灯泡的亮度增强
D．开关断开时小灯泡消耗的功率为
【答案】
【解答】解：、开关断开时，根据图乙可知灯泡两端的电压为，电源的效率为，故错误；
、开关闭合后总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得总电流增大，根据可知电源的总功率会变大，根据可知路端电压减小，根据可知灯泡的功率减小，所以灯泡的亮度变暗，故、错误；
、开关断开时小灯泡消耗的功率为，故正确；
故选：。
7．如图所示，、为相同的两个灯泡，均发光，当变阻器的滑片向下端滑动时。则　　
A．灯变亮，灯变暗 B．灯变暗，灯变亮
C．、灯均变暗 D．、灯均变亮
【答案】
【解答】解：电路的结构是：变阻器与灯并联与串联，再与灯并联。当变阻器的滑片向下端滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，则知总电流增大，内电压增大，路端电压减小，通过的电流减小，则灯变暗。因总电流增大、通过的电流减小，则通过的电流增大，的电压增大，路端电压减小，则两端电压的减小，灯变暗。所以、灯均变暗。
故选：。
8．某实验小组用如图所示电路测量一节干电池的电动势和内阻。在闭合后，滑动变阻器的滑片由向端移动过程中，下列说法正确的是　　
A．电流表的示数减小，电压表的示数减小
B．电流表的示数减小，电压表的示数增大
C．电流表的示数增大，电压表的示数减小
D．电流表的示数增大，电压表的示数增大
【答案】
【解答】解：滑动变阻器的滑片由向端移动过程中，其接入电路的电阻变小，则电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，可知电路的电流增大，故电流表的示数增大。电路的电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，故电压表的示数减小，故正确，错误。
故选：。
9．如图所示，、为定值电阻，为小灯泡（灯丝电阻不变），受光照射时阻值变小，当照射光强度增大时　　
A．电压表的示数减小 B．中电流增大
C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大
【答案】
【解答】解：、当照射光的强度增强时的阻值减小，电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知干路中电流增大，故两端的电压增大，电压表示数增大，故错误；
、因干路中电流增大，根据可知，电源的内电压增大，路端电压减小，同时两端的电压增大，故并联电路部分电压减小，则流过的电流变小，流过小灯泡的电流变大，小灯泡消耗的功率增大，故正确，错误。
故选：。
10．如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是　　
A．图乙中滑动变阻器的最大功率
B．图乙中，
C．滑动变阻器消耗功率最大时，定值电阻消耗的功率也最大
D．调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率先增大后减少
【答案】
【解答】、根据“等效法”，将定值电阻也看作电源内阻，当外电阻等于内电阻时，即电源的输出功率最大，同时滑动变阻器的功率也是最大，此时有，此时，故错误；
、结合图乙可知，当滑动变阻器阻值为时候，滑动变阻器的功率最大，再结合对选项的分析，所以可以得知
当滑动变阻器接入电路的有效阻值为与阻值为时消耗的功率相等，则有
，解得：（或，舍去），故选项正确；
、当回路中电流最大时，即时定值电阻消耗的功率最大，故错误；
、电源的效率，当外电阻越大，效率越高，所以从最右端滑倒最左端，电源效率一直增大，故错误。
故选：。
11．如图是磁敏报警装置中的一部分电路，其中是磁敏传感器，它的电阻随金属异物的出现而减小；、接报警器。闭合，当传感器所在处出现金属异物时，电流表的电流、两端的电压将　　
A．减小，减小 B．减小，增大 C．增大，减小 D．增大，增大
【答案】
【解答】解：出现金属异物，磁敏电阻的阻值减小，则总阻值减小，由闭合电路的欧姆定律可知，电路中电流增大，内电压增大，故路端电压即间电压减小；
因干路电流增大，两端的电压增大，则并联电路两端的电压减小，故流过的电流减小，则流过电流表的电流增大，故正确，错误；
故选：。
12．如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关闭合后，在滑动变阻器的滑片向上移动的过程中（电压表和电流表均可视为理想电表）　　
A．电压表的示数减小 B．电流表的示数减小
C．电源的总功率增大 D．电源内阻消耗的电功率减小
【答案】
【解答】解：．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，接入电路的阻值变大，外电路的总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，回路中总电流减小，电源的内电压减小，所以路端电压增大，即电压表的示数增大，故错误；
．由于电路的总电流减小，所以两端的电压也随之减小，而路端电压增大，可得两端的电压增大，则电流表的示数增大，故错误；
．电源的总功率为：，由于电路的总电流减小，故电源的总功率减小，故错误；
．电源内阻消耗的电功率为：，由于电路的总电流减小，故电源内阻消耗的电功率减小，故正确。
故选：。

展开更多......

收起↑