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一、 电路中的能量转化
高中物理 必修 第三册
电能　能量守恒定律
第十二章
必备知识练
D
1. 下列关于电功的说法，错误的是(　 　)
A. 导体内静电力移动电荷所做的功叫作电功
B. 电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程
C. 电流做功消耗的能量由电源提供
D. 电功就是电能
【解析】 电功是过程量，电能是状态量，在纯电阻电路中，虽然电功的数值等于消耗的电能，但电功不是电能，D错误。
2. 下列关于电功W和电热Q的说法，正确的是(　 　)
A. 在任何电路里都有W=UIt，Q=I2Rt，且W=Q
B. 在任何电路里都有W=UIt，Q=I2Rt，但W不一定等于Q
C. W=UIt，Q=I2Rt均只在纯电阻电路中才成立
D. W=UIt在任何电路中都成立，Q=I2Rt只在纯电阻电路中成立
【解析】 非纯电阻电路中，W=UIt用来求电功，Q=I2Rt用来求电热，但W＞Q，只有在纯电阻电路中，电功和电热在数值上相等，电功可用公式W=UIt计算，也可用公式W=I2Rt计算，A错误，B正确；W=UIt可在任何电路中求电功，且Q=I2Rt也适用于任何电路求电热，C、D错误。
B
3. 如图甲所示的实验原理图，实验中闭合开关S后，调节电阻箱的电阻，并记录阻值R和电流表的示数I，用描点连线法得到如图乙所示的电流I与电阻R的关系图像。当电阻箱阻值R=10 Ω时，电阻箱消耗的电功率为(　 　)
A. 0.4 W B. 2 W C. 20 W D. 50 W
【解析】 根据题图乙可知，当电阻箱的阻值R=10 Ω时，电流为0.2 A，电阻箱消耗的电功率为P=I2R=0.22×10 W=0.4 W，A正确。
甲　 　乙
A
4. 用某品牌的电热壶烧水，若不考虑能量损失，当把它接入110 V的电源上时，在32 min内可将一壶水烧开，若将该壶接在220 V电源上时，烧开同样一壶水所用的时间为(　 　)
A. 8 min B. 16 min C. 64 min D. 128 min
【解析】 根据焦耳定律有Q=t，烧开同样一壶水，需要的热量相同，则有，解得t2=8 min，A正确。
A
5. 有一个电风扇，额定电压为U，额定功率为P，电风扇线圈的电阻为R，把它接入电源电压为U的电路中，此时电风扇正常工作。下列计算时间t内产生热量的方法，正确的是(　 　)
A. Q=t B. Q=Rt
C. Q=Pt D. Q=2Rt
【解析】 电风扇正常工作时产生的热量是由线圈发热产生的，所以时间t内产生的热量为Q=I2Rt，由于此电路是非纯电阻电路，故I＜，故Q≠t，A错误；由于I=，Q=I2Rt，故Q=Rt，B正确，D错误；电风扇的功率为P，而电风扇消耗的电能大部分转化为机械能，所以产生的热量Q＜Pt，C错误。
B
6. (多选)有两个灯泡L1、L2，额定电压均为6 V，额定功率分别为6 W、3 W，将它们接在电路中，假设灯泡的电阻是定值，则下列说法中，正确的有(　 　)
A. 若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 W
B. 若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为4.5 W
C. 若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 W
D. 若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为4.5 W
【解析】 当两灯泡串联时，电流相等，L1的额定电流为I1==1 A，电阻R1==6 Ω，L2的额定电流为I2==0.5 A，电阻R2==12 Ω，要使两灯泡都不被烧坏，电路中的最大电流为0.5 A，最大功率为Pmax=I2R1＋I2R2=4.5 W，A错误，B正确；当两灯泡并联时，电压相等，当电压为6 V时，两灯泡均可正常发光，此时电路中最大功率为9 W，C正确，D错误。
BC
7. 如图所示，小灯泡的电阻和电动机M的内阻都等于R，串联接到电路中，开关接通后，电动机正常工作。设灯泡和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过灯泡做的功为W1，产生热量为Q1，电流流过电动机做的功为W2，产生热量为Q2，则(　 　)
A. U1=U2
B. W1=W2
C. Q1=Q2
D. W2=Q2
【解析】 设开关接通后电路中电流为I，对于小灯泡，由欧姆定律得U1=IR，对于电动机，有U2＞IR，则U1＜U2，A错误；电流做的功W=UIt，由于U1＜U2，所以W1＜W2，B错误；根据焦耳定律得Q1=I2Rt，Q2=I2Rt，则Q1=Q2，C正确；电动机做的功大部分转化为机械能，所以Q2＜W2，D错误。
C
8. 如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的电阻为r，则时间t内(　 　)
A. 充电宝输出的电功为UIt
B. 充电宝产生的热功率为I2r
C. 手机电池产生的焦耳热为t
D. 手机电池储存的化学能为UIt＋I2rt
【解析】 充电宝的输出电压为U、输出电流为I，所以时间 t 内充电宝输出的电功为W=UIt，A正确；充电宝内的电流也是I，但其电阻未知，所以无法判断充电宝产生的热功率，B错误；U是充电宝的输出电压，不是手机电池的内电路电压，所以不能用t计算手机电池产生的焦耳热，手机电池产生的焦耳热应为I2rt，C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UIt－I2rt，D错误。
甲　 　 乙
A
关键能力练
9. 某学习小组用如图所示的电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的且远小于电压表内阻，下列说法中，正确的是(　 　)
序号 电压U/V 电流I/A 电动机工作状态
1 1.25 0.50 卡住未转动
2 2.00 0.20 稳定转动
3 3.50 0.30 稳定转动
A. 小电动机的电阻大约为10 Ω
B. 当小电动机两端的电压为2.00 V时，其发热功率为0.1 W
C. 当小电动机两端的电压为2.00 V时，其电功率为0.3 W
D. 当小电动机两端的电压为3.50 V时，其对外做功的功率为1.05 W
B
【解析】 由题知电压表可视为理想电压表，当小电动机两端的电压为1.25 V时，小电动机卡住未转动，电功率等于内阻发热功率，UI=I2r，将第一组数据代入可解得r=2.5 Ω，A错误；当小电动机两端的电压为2.00 V时，电流是0.20 A，由P=I2r，解得其发热功率为0.1 W，B正确；当小电动机两端的电压为2.00 V时，其电功率P=UI=2×0.2 W=0.4 W，C错误；当小电动机两端的电压为3.50 V时，其对外做功的功率P出=UI－I2r=(3.5×0.3－0.32×2.5) W=0.825 W，D错误。　
10. (多选)如图所示为某型号的直轨式小吊机，其配备的电动机可将重物
吊起后转移至窗口或空间狭小的室内。电动机的输入电压为220 V，已知
将质量为100 kg的重物以0.6 m/s的速度沿竖直方向匀速提升时，通过电动
机的电流为4 A。g取10 m/s2，不考虑其他阻力，下列说法中，正确的有
(　 　)
A. 电动机内部线圈电阻为17.5 Ω
B. 此时电动机输出功率为600 W
C. 电动机空载时内部线圈消耗的功率为880 W
D. 刚启动时通过电动机的电流大于4 A
【解析】 设电动机内部线圈的电阻为r，UI=I2r＋mgv，解得r=17.5 Ω，A正确；此时电动机的输出功率为P出=mgv=600 W，B正确；电动机空载时的输入功率一定小于880 W，内部线圈消耗的功率一定小于880 W，C错误；刚启动时，电动机不转，电路是纯电阻电路，通过电动机的电流为I'= A≈12.6 A，D正确。
ABD
11. 如图甲所示为一台冬天取暖用的暖风机。其内部电路可简化为图乙所示，加热电阻丝与电动机串联，电动机带动风叶转动，将加热后的热空气吹出。设电动机的线圈电阻为R1，电阻丝的电阻为R2，将暖风机接到额定电压为U的电源上，正常工作时，电路中的电流为I，电动机、电阻丝、暖风机消耗的电功率分别为P1、P2、P。下列关系式中，正确的是(　　 )
A. P1=I2R1
B. P2＞I2R2
C. P=UI
D. P=I2(R1＋R2)
【解析】 暖风机消耗的电功率P是总功率，总功率的大小为P=IU，C正确；电动机两端的电压U1=U－IR2，电动机消耗的电功率为P1=U1I=UI－I2R2，A错误；电阻丝为纯电阻用电器，所以消耗的电功率P2=I2R2，B错误；因为电动机是非纯电阻用电器，所以暖风机消耗的电功率P＞I2(R1＋R2)，D错误。
甲　 　乙
C
12. [2025·台州期末]某学习小组利用如图所示的电路研究某手持小风扇的电动机性能。调节滑动变阻器R，测得扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为1.0 V，电流表的示数为0.50 A；风扇正常运转时电压表示数为2.0 V，电流表示数为0.20 A。下列说法中，正确的是(　 　)
A. 电动机线圈的电阻为10 Ω
B. 风扇运转时线圈的发热功率为0.4 W
C. 风扇运转时输出的机械功率为0.32 W
D. 与扇叶被卡住时相比，风扇运转时电源的总功率更大
【解析】 根据题意，由欧姆定律可得，电动机线圈的电阻
为R= Ω=2 Ω，A错误；风扇运转时线圈的发热功率
为P热=I2R=0.22×2 W=0.08 W，B错误；风扇运转时的输入功率为P=UI=2×0.2 W=0.4 W，风扇运转时输出的机械功率为P机=P－P热=0.32 W，C正确；电源的总功率为P=EI，由题意可知，与扇叶被卡住时相比，风扇运转时电路中电流较小，则风扇运转时电源的总功率更小，D错误。
C
13. 某国产品牌电动汽车的铭牌如下，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，下列说法中，正确的是(　 　)
A. 电动机正常工作时消耗的电功率为1 675 W
B. 电动机的内阻为0.72 Ω
C. 蓄电池充满电后储存的电能约为2.88×104 J
D. 电动汽车在额定功率下能连续行驶的最长时间约为16 h
规格 后轮驱动直流电动机
车型：60″电动汽车 电动机额定输出功率：1 675 W
整车质量：400 kg 额定转速：600 r/min
蓄电池(容量It=800 A·h，输出电压约为36 V) 额定工作电压/电流：
36 V/50 A
D
【解析】 电动机正常工作时消耗的电功率P=U额I额=1 800 W，A错误；电动机的发热功率P热=P－P出=1 800 W－1 675 W=125 W，则电动机内阻r==0.05 Ω，B错误；蓄电池充满电后储存的电能W=UIt≈1.04×108 J，C错误；电动汽车在额定功率下连续行驶的最长时间为t=≈16 h，D正确。
14. 有一个直流电动机，把它接入电压为0.2 V的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；把它接入电压为2 V的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 A。
(1)求这台电动机的内阻；
(2)求电动机正常工作时的输出功率；
(3)若在正常工作时，转子突然被卡住，则此时电动机的热功率为多大？
【答案】(1)0.5 Ω　(2)1.5 W　(3)8 W
【解析】 (1)电动机不转时电路为纯电阻电路，由欧姆定律可知，电动机线圈的内阻r= Ω=0.5 Ω。　
(2)电动机正常工作时电路为非纯电阻电路，消耗的总功率P总=UI=2×1 W=2 W，线圈内阻的热功率P热=I2r=12×0.5 W=0.5 W，则电动机正常工作时的输出功率P出=P总－P热=2 W－0.5 W=1.5 W。
(3)电动机的转子突然被卡住时，此时电路为纯电阻电路，热功率P= W=8 W。12.1 电路中的能量转化
1. 下列关于电功的说法，错误的是(　 　)
A. 导体内静电力移动电荷所做的功叫作电功
B. 电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程
C. 电流做功消耗的能量由电源提供
D. 电功就是电能
2. 下列关于电功W和电热Q的说法，正确的是(　 　)
A. 在任何电路里都有W=UIt，Q=I2Rt，且W=Q
B. 在任何电路里都有W=UIt，Q=I2Rt，但W不一定等于Q
C. W=UIt，Q=I2Rt均只在纯电阻电路中才成立
D. W=UIt在任何电路中都成立，Q=I2Rt只在纯电阻电路中成立
3. 如图甲所示的实验原理图，实验中闭合开关S后，调节电阻箱的电阻，并记录阻值R和电流表的示数I，用描点连线法得到如图乙所示的电流I与电阻R的关系图像。当电阻箱阻值R=10 Ω时，电阻箱消耗的电功率为(　 　)
甲　 　乙
A. 0.4 W B. 2 W
C. 20 W D. 50 W
4. 用某品牌的电热壶烧水，若不考虑能量损失，当把它接入110 V的电源上时，在32 min内可将一壶水烧开，若将该壶接在220 V电源上时，烧开同样一壶水所用的时间为(　 　)
A. 8 min B. 16 min C. 64 min D. 128 min
5. 有一个电风扇，额定电压为U，额定功率为P，电风扇线圈的电阻为R，把它接入电源电压为U的电路中，此时电风扇正常工作。下列计算时间t内产生热量的方法，正确的是(　 　)
A. Q=t
B. Q=Rt
C. Q=Pt
D. Q=2Rt
6. (多选)有两个灯泡L1、L2，额定电压均为6 V，额定功率分别为6 W、3 W，将它们接在电路中，假设灯泡的电阻是定值，则下列说法中，正确的有
(　 　)
A. 若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 W
B. 若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为4.5 W
C. 若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 W
D. 若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为4.5 W
7. 如图所示，小灯泡的电阻和电动机M的内阻都等于R，串联接到电路中，开关接通后，电动机正常工作。设灯泡和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过灯泡做的功为W1，产生热量为Q1，电流流过电动机做的功为W2，产生热量为Q2，则(　 　)
A. U1=U2
B. W1=W2
C. Q1=Q2
D. W2=Q2
8. 如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的电阻为r，则时间t内(　 　)
甲　 　乙
A. 充电宝输出的电功为UIt
B. 充电宝产生的热功率为I2r
C. 手机电池产生的焦耳热为t
D. 手机电池储存的化学能为UIt＋I2rt
9. 某学习小组用如图所示的电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的且远小于电压表内阻，下列说法中，正确的是(　 　)
序号 电压U/V 电流I/A 电动机工作状态
1 1.25 0.50 卡住未转动
2 2.00 0.20 稳定转动
3 3.50 0.30 稳定转动
A. 小电动机的电阻大约为10 Ω
B. 当小电动机两端的电压为2.00 V时，其发热功率为0.1 W
C. 当小电动机两端的电压为2.00 V时，其电功率为0.3 W
D. 当小电动机两端的电压为3.50 V时，其对外做功的功率为1.05 W
10. (多选)如图所示为某型号的直轨式小吊机，其配备的电动机可将重物吊起后转移至窗口或空间狭小的室内。电动机的输入电压为220 V，已知将质量为100 kg的重物以0.6 m/s的速度沿竖直方向匀速提升时，通过电动机的电流为4 A。g取10 m/s2，不考虑其他阻力，下列说法中，正确的有(　 　)
A. 电动机内部线圈电阻为17.5 Ω
B. 此时电动机输出功率为600 W
C. 电动机空载时内部线圈消耗的功率为880 W
D. 刚启动时通过电动机的电流大于4 A
11. 如图甲所示为一台冬天取暖用的暖风机。其内部电路可简化为图乙所示，加热电阻丝与电动机串联，电动机带动风叶转动，将加热后的热空气吹出。设电动机的线圈电阻为R1，电阻丝的电阻为R2，将暖风机接到额定电压为U的电源上，正常工作时，电路中的电流为I，电动机、电阻丝、暖风机消耗的电功率分别为P1、P2、P。下列关系式中，正确的是(　 　)
甲　 　乙
A. P1=I2R1
B. P2＞I2R2
C. P=UI
D. P=I2(R1＋R2)
12. [2025·台州期末]某学习小组利用如图所示的电路研究某手持小风扇的电动机性能。调节滑动变阻器R，测得扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为1.0 V，电流表的示数为0.50 A；风扇正常运转时电压表示数为2.0 V，电流表示数为0.20 A。下列说法中，正确的是(　 　)
A. 电动机线圈的电阻为10 Ω
B. 风扇运转时线圈的发热功率为0.4 W
C. 风扇运转时输出的机械功率为0.32 W
D. 与扇叶被卡住时相比，风扇运转时电源的总功率更大
13. 某国产品牌电动汽车的铭牌如下，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，下列说法中，正确的是(　 　)
规格 后轮驱动直流电动机
车型：60″电动汽车 电动机额定输出功率：1 675 W
整车质量：400 kg 额定转速：600 r/min
蓄电池(容量It=800 A·h，输出电压约为36 V) 额定工作电压/电流： 36 V/50 A
A. 电动机正常工作时消耗的电功率为1 675 W
B. 电动机的内阻为0.72 Ω
C. 蓄电池充满电后储存的电能约为2.88×104 J
D. 电动汽车在额定功率下能连续行驶的最长时间约为16 h
14. 有一个直流电动机，把它接入电压为0.2 V的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；把它接入电压为2 V的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 A。
(1)求这台电动机的内阻；
(2)求电动机正常工作时的输出功率；
(3)若在正常工作时，转子突然被卡住，则此时电动机的热功率为多大？12.1 电路中的能量转化
1. 下列关于电功的说法，错误的是(　D　)
A. 导体内静电力移动电荷所做的功叫作电功
B. 电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程
C. 电流做功消耗的能量由电源提供
D. 电功就是电能
【解析】 电功是过程量，电能是状态量，在纯电阻电路中，虽然电功的数值等于消耗的电能，但电功不是电能，D错误。
2. 下列关于电功W和电热Q的说法，正确的是(　B　)
A. 在任何电路里都有W=UIt，Q=I2Rt，且W=Q
B. 在任何电路里都有W=UIt，Q=I2Rt，但W不一定等于Q
C. W=UIt，Q=I2Rt均只在纯电阻电路中才成立
D. W=UIt在任何电路中都成立，Q=I2Rt只在纯电阻电路中成立
【解析】 非纯电阻电路中，W=UIt用来求电功，Q=I2Rt用来求电热，但W＞Q，只有在纯电阻电路中，电功和电热在数值上相等，电功可用公式W=UIt计算，也可用公式W=I2Rt计算，A错误，B正确；W=UIt可在任何电路中求电功，且Q=I2Rt也适用于任何电路求电热，C、D错误。
3. 如图甲所示的实验原理图，实验中闭合开关S后，调节电阻箱的电阻，并记录阻值R和电流表的示数I，用描点连线法得到如图乙所示的电流I与电阻R的关系图像。当电阻箱阻值R=10 Ω时，电阻箱消耗的电功率为(　A　)
甲　 　乙
A. 0.4 W B. 2 W
C. 20 W D. 50 W
【解析】 根据题图乙可知，当电阻箱的阻值R=10 Ω时，电流为0.2 A，电阻箱消耗的电功率为P=I2R=0.22×10 W=0.4 W，A正确。
4. 用某品牌的电热壶烧水，若不考虑能量损失，当把它接入110 V的电源上时，在32 min内可将一壶水烧开，若将该壶接在220 V电源上时，烧开同样一壶水所用的时间为(　A　)
A. 8 min B. 16 min C. 64 min D. 128 min
【解析】 根据焦耳定律有Q=t，烧开同样一壶水，需要的热量相同，则有，解得t2=8 min，A正确。
5. 有一个电风扇，额定电压为U，额定功率为P，电风扇线圈的电阻为R，把它接入电源电压为U的电路中，此时电风扇正常工作。下列计算时间t内产生热量的方法，正确的是(　B　)
A. Q=t
B. Q=Rt
C. Q=Pt
D. Q=2Rt
【解析】 电风扇正常工作时产生的热量是由线圈发热产生的，所以时间t内产生的热量为Q=I2Rt，由于此电路是非纯电阻电路，故I＜，故Q≠t，A错误；由于I=，Q=I2Rt，故Q=Rt，B正确，D错误；电风扇的功率为P，而电风扇消耗的电能大部分转化为机械能，所以产生的热量Q＜Pt，C错误。
6. (多选)有两个灯泡L1、L2，额定电压均为6 V，额定功率分别为6 W、3 W，将它们接在电路中，假设灯泡的电阻是定值，则下列说法中，正确的有
(　BC　)
A. 若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 W
B. 若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为4.5 W
C. 若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 W
D. 若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为4.5 W
【解析】 当两灯泡串联时，电流相等，L1的额定电流为I1==1 A，电阻R1==6 Ω，L2的额定电流为I2==0.5 A，电阻R2==12 Ω，要使两灯泡都不被烧坏，电路中的最大电流为0.5 A，最大功率为Pmax=I2R1＋I2R2=4.5 W，A错误，B正确；当两灯泡并联时，电压相等，当电压为6 V时，两灯泡均可正常发光，此时电路中最大功率为9 W，C正确，D错误。
7. 如图所示，小灯泡的电阻和电动机M的内阻都等于R，串联接到电路中，开关接通后，电动机正常工作。设灯泡和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过灯泡做的功为W1，产生热量为Q1，电流流过电动机做的功为W2，产生热量为Q2，则(　C　)
A. U1=U2
B. W1=W2
C. Q1=Q2
D. W2=Q2
【解析】 设开关接通后电路中电流为I，对于小灯泡，由欧姆定律得U1=IR，对于电动机，有U2＞IR，则U1＜U2，A错误；电流做的功W=UIt，由于U1＜U2，所以W1＜W2，B错误；根据焦耳定律得Q1=I2Rt，Q2=I2Rt，则Q1=Q2，C正确；电动机做的功大部分转化为机械能，所以Q2＜W2，D错误。
8. 如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的电阻为r，则时间t内(　A　)
甲　 　乙
A. 充电宝输出的电功为UIt
B. 充电宝产生的热功率为I2r
C. 手机电池产生的焦耳热为t
D. 手机电池储存的化学能为UIt＋I2rt
【解析】 充电宝的输出电压为U、输出电流为I，所以时间 t 内充电宝输出的电功为W=UIt，A正确；充电宝内的电流也是I，但其电阻未知，所以无法判断充电宝产生的热功率，B错误；U是充电宝的输出电压，不是手机电池的内电路电压，所以不能用t计算手机电池产生的焦耳热，手机电池产生的焦耳热应为I2rt，C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UIt－I2rt，D错误。
9. 某学习小组用如图所示的电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的且远小于电压表内阻，下列说法中，正确的是(　B　)
序号 电压U/V 电流I/A 电动机工作状态
1 1.25 0.50 卡住未转动
2 2.00 0.20 稳定转动
3 3.50 0.30 稳定转动
A. 小电动机的电阻大约为10 Ω
B. 当小电动机两端的电压为2.00 V时，其发热功率为0.1 W
C. 当小电动机两端的电压为2.00 V时，其电功率为0.3 W
D. 当小电动机两端的电压为3.50 V时，其对外做功的功率为1.05 W
【解析】 由题知电压表可视为理想电压表，当小电动机两端的电压为1.25 V时，小电动机卡住未转动，电功率等于内阻发热功率，UI=I2r，将第一组数据代入可解得r=2.5 Ω，A错误；当小电动机两端的电压为2.00 V时，电流是0.20 A，由P=I2r，解得其发热功率为0.1 W，B正确；当小电动机两端的电压为2.00 V时，其电功率P=UI=2×0.2 W=0.4 W，C错误；当小电动机两端的电压为3.50 V时，其对外做功的功率P出=UI－I2r=(3.5×0.3－0.32×2.5) W=0.825 W，D错误。　
10. (多选)如图所示为某型号的直轨式小吊机，其配备的电动机可将重物吊起后转移至窗口或空间狭小的室内。电动机的输入电压为220 V，已知将质量为100 kg的重物以0.6 m/s的速度沿竖直方向匀速提升时，通过电动机的电流为4 A。g取10 m/s2，不考虑其他阻力，下列说法中，正确的有(　ABD　)
A. 电动机内部线圈电阻为17.5 Ω
B. 此时电动机输出功率为600 W
C. 电动机空载时内部线圈消耗的功率为880 W
D. 刚启动时通过电动机的电流大于4 A
【解析】 设电动机内部线圈的电阻为r，UI=I2r＋mgv，解得r=17.5 Ω，A正确；此时电动机的输出功率为P出=mgv=600 W，B正确；电动机空载时的输入功率一定小于880 W，内部线圈消耗的功率一定小于880 W，C错误；刚启动时，电动机不转，电路是纯电阻电路，通过电动机的电流为I'= A≈12.6 A，D正确。
11. 如图甲所示为一台冬天取暖用的暖风机。其内部电路可简化为图乙所示，加热电阻丝与电动机串联，电动机带动风叶转动，将加热后的热空气吹出。设电动机的线圈电阻为R1，电阻丝的电阻为R2，将暖风机接到额定电压为U的电源上，正常工作时，电路中的电流为I，电动机、电阻丝、暖风机消耗的电功率分别为P1、P2、P。下列关系式中，正确的是(　C　)
甲　 　乙
A. P1=I2R1
B. P2＞I2R2
C. P=UI
D. P=I2(R1＋R2)
【解析】 暖风机消耗的电功率P是总功率，总功率的大小为P=IU，C正确；电动机两端的电压U1=U－IR2，电动机消耗的电功率为P1=U1I=UI－I2R2，A错误；电阻丝为纯电阻用电器，所以消耗的电功率P2=I2R2，B错误；因为电动机是非纯电阻用电器，所以暖风机消耗的电功率P＞I2(R1＋R2)，D错误。
12. [2025·台州期末]某学习小组利用如图所示的电路研究某手持小风扇的电动机性能。调节滑动变阻器R，测得扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为1.0 V，电流表的示数为0.50 A；风扇正常运转时电压表示数为2.0 V，电流表示数为0.20 A。下列说法中，正确的是(　C　)
A. 电动机线圈的电阻为10 Ω
B. 风扇运转时线圈的发热功率为0.4 W
C. 风扇运转时输出的机械功率为0.32 W
D. 与扇叶被卡住时相比，风扇运转时电源的总功率更大
【解析】 根据题意，由欧姆定律可得，电动机线圈的电阻为R= Ω=2 Ω，A错误；风扇运转时线圈的发热功率为P热=I2R=0.22×2 W=0.08 W，B错误；风扇运转时的输入功率为P=UI=2×0.2 W=0.4 W，风扇运转时输出的机械功率为P机=P－P热=0.32 W，C正确；电源的总功率为P=EI，由题意可知，与扇叶被卡住时相比，风扇运转时电路中电流较小，则风扇运转时电源的总功率更小，D错误。
13. 某国产品牌电动汽车的铭牌如下，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，下列说法中，正确的是(　D　)
规格 后轮驱动直流电动机
车型：60″电动汽车 电动机额定输出功率：1 675 W
整车质量：400 kg 额定转速：600 r/min
蓄电池(容量It=800 A·h，输出电压约为36 V) 额定工作电压/电流： 36 V/50 A
A. 电动机正常工作时消耗的电功率为1 675 W
B. 电动机的内阻为0.72 Ω
C. 蓄电池充满电后储存的电能约为2.88×104 J
D. 电动汽车在额定功率下能连续行驶的最长时间约为16 h
【解析】 电动机正常工作时消耗的电功率P=U额I额=1 800 W，A错误；电动机的发热功率P热=P－P出=1 800 W－1 675 W=125 W，则电动机内阻r==0.05 Ω，B错误；蓄电池充满电后储存的电能W=UIt≈1.04×108 J，C错误；电动汽车在额定功率下连续行驶的最长时间为t=≈16 h，D正确。
14. 有一个直流电动机，把它接入电压为0.2 V的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；把它接入电压为2 V的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 A。
(1)求这台电动机的内阻；
(2)求电动机正常工作时的输出功率；
(3)若在正常工作时，转子突然被卡住，则此时电动机的热功率为多大？
【答案】(1)0.5 Ω　(2)1.5 W　(3)8 W
【解析】 (1)电动机不转时电路为纯电阻电路，由欧姆定律可知，电动机线圈的内阻r= Ω=0.5 Ω。　
(2)电动机正常工作时电路为非纯电阻电路，消耗的总功率P总=UI=2×1 W=2 W，线圈内阻的热功率P热=I2r=12×0.5 W=0.5 W，则电动机正常工作时的输出功率P出=P总－P热=2 W－0.5 W=1.5 W。
(3)电动机的转子突然被卡住时，此时电路为纯电阻电路，热功率P= W=8 W。

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