1、第1节 电路中的能量(建议用时：25分钟)考点1电功、电功率的理解和计算1R1和R2分别标有“2 ，1.0 A”和“4 ，0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为()A1.5 WB3.0 WC5.0 W D6.0 WA串联电路中各用电器电流相同，允许最大电流应小于等于0.5 A，由PI2R，可知R1和R2在最大允许电流时的功率分别为0.5 W、1 W，故A项正确。2粗细均匀的金属环上，A、B、C、D四点把其周长四等分，如图所示，当A、C点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P；当A、D点接入电路中时，圆环消耗的电功率为(电源内阻不计)()A BCP D3PA设
2、电源的电动势为E，金属环每一等份的电阻为R，则当A、C点接入电路中时总电阻R1R，当A、D点接入电路中时总电阻R2，由功率公式P，UE，得到P2P1R1R243，又P1P，得到P2。选项A正确。考点2电功与电热的比较3通过电阻R的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流为，则在时间t内产生的热量为()A4QB2QCQ DQC根据焦耳定律知QI2Rt，Q()22Rt，故QQ，C正确。4有一只电风扇，标有“220 V50 W”，电动机线圈的电阻为0.4 ，把它接入220 V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法，正确的是()AQ BQPtCQ()2Rt D以上三种方法均正确C
3、对纯电阻电路电热的计算可用QUItI2Rt，而电风扇工作时不能看成纯电阻电路，故电热计算要用QI2Rt计算，而电流计算I用于任何电路，所以C项正确。5如图所示，有一内电阻为4.4 的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则()A电解槽消耗的电功率为120 WB电解槽的发热功率为60 WC电解槽消耗的电功率为60 WD电路消耗的总功率为60 WC灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且干路电流II灯A，则电解槽消耗的功率PP灯IU60 W，C正确，A错误；电解槽的发热功率P热I2R内1.3 W，B错误；整个电路消耗的总
4、功率P总220 W120 W，D错误。考点3电源的功率和效率6如图所示电路中，r是电源的内阻，R1和R2是外电路中的电阻，如果用Pr、P1和P2分别表示电阻r、R1和R2上所消耗的功率，当R1R2r时，PrP1P2等于()A111 B211C144 D411D设干路电流为I，流过R1和R2的电流分别为I1和I2，由题，R1和R2并联，电压相等，电阻也相等，则电流相等，故I1I20.5I；根据公式PI2R，三个电阻相等，功率之比等于电流平方之比，即PrP1P2411。故选D。7如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B为电阻R的UI图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分
5、别是()A4 W,8 W B2 W,4 WC4 W,6 W D2 W,3 WC从图可知，此时电路的电流是2 A，路端电压是2 V，由此可得：P出IU4 W，P总IE6 W。8电动势为E，内阻为r的电源与固定电阻R0、可变电阻R串联，如图所示，设R0r，Rab2r，当变阻器的滑片自a端向b端滑动时，下列各物理量中随之减小的是()A电源的输出功率B变阻器消耗的功率C固定电阻R0上消耗的功率D电池内电阻上消耗的功率B当外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，滑动片自a端向b端滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，由于R0r，Rab2r，则得知，电源的输出功率增大，故A不符合题意；将R0看成电源的内阻
6、，则有R0r2r，而Rab2r，利用推论可知，变阻器消耗的功率减小，故B符合题意；电路中电流增大，固定电阻R0上和电源的内阻上消耗功率增大，故C、D均不符合题意。9如图所示的电路中，电源电动势E6.0 V，内阻r0.6 ，电阻R20.5 。当开关S断开时，电流表的示数为1.5 A，电压表的示数为3.0 V，试求：(1)电阻R1和R3的阻值；(2)当S闭合后，电压表的示数以及R2上消耗的电功率。解析(1)R3 2.0 由EI3(R1R3r)代入数据有6.01.5(R12.00.6)解得R11.4 。(2)S闭合后，R总R1r2.4 电压表的示数U0.4 V1.0 VR2上消耗的功率P2 W2.0
7、 W。答案(1)1.4 2.0 (2)1.0 V2.0 W (建议用时：15分钟)10如图所示，直线A为某电源的UI图线，曲线B为标识不清的小灯泡L1的UI图线，将L1与该电源组成闭合电路时，L1恰好能正常发光。若将相同材料制成的标有“3 V，20 W”的灯泡L2与该电源组成闭合电路，下列说法中正确的是()A电源的内阻 B把灯泡L1换成L2，L2可能正常发光C把灯泡L1换成L2，电源的输出功率可能相等D把灯泡L1换成L2，电源的输出功率一定变小C由图读出电源的电动势为E4 V，图线A的斜率大小表示电源的内阻，则r 0.5 ，故A错误；灯泡与电源连接时，A、B两图线的交点表示灯泡的工作状态，则知
8、其电压U3 V，I2 A，则灯泡L1的额定电压为3 V，功率为P1UI6 W。把灯泡L1换成“3 V,20 W”的灯泡L2，不能正常发光，而由P知：灯泡L2的正常工作时的电阻为R20.45 ，灯泡L1的电阻为R1 1.5 ，则知正常发光时灯泡L2的电阻更接近电源的内阻，但是这里灯泡并没有达到正常发光，此时L2的电阻是不确定的；电源的输出功率可能变大，可能相等，也有可能变小，故BD错误，C正确。11如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 ，电流表和电压表均为理想电表。只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V；再接通S2，启动电动机工作时，电
9、流表示数变为9 A，则()A蓄电池的电动势为12 VB此时通过电动机的电流是34 AC此时通过电动机的电流是25 AD此时电动机的输入功率为500 WC只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：EUIr12 V100.05 V12.5 V，故A错误；车灯的电阻为R灯 1.2 ，再接通S2后，流过电动机的电流为I电动机I A9 A25 A，故B错误，C正确；此时电动机的输入功率为PMUI电动机IR灯I电动机91.225270 W，故D错误。12某品牌小汽车电动机和车灯的实际电路可以简化为如图所示的电路，电源电动势E12.5 V，内阻r0.05 ，电动机的线圈电阻r0.02 ，只闭合S1时，电流表示数I
10、110 A，再闭合S2，电动机正常工作，电流表示数I258 A(电流表内阻不计)，不考虑灯丝电阻的变化。求：(1)在只闭合S1时，车灯两端电压UL和车灯的功率PL；(2)再闭合S2后，车灯两端的电压UL和电动机输出功率P出。解析(1)只闭合S1时，设车灯灯丝电阻为R，由欧姆定律得I1解得R1.2 车灯两端的电压ULI1R12 V车灯消耗功率PLIR120 W。(2)闭合S1、S2后，ULEI2r9.6 V流过车灯的电流IL8 A电动机的输出功率P出P入P消UL(I2IL)(I2IL)2r430 W。答案(1)12 V120 W(2)9.6 V430 W13如图所示，电源电动势E12 V，内阻r
11、0.5 ，“10 V20 W”的灯泡L与直流电动机M并联在电源两极间，灯泡恰能正常发光，已知电动机线圈的电阻为RM1 ，求：(1)流过内阻的电流为多少？(2)电动机的输出功率为多少？(3)电源的效率为多少？解析(1)设流过灯泡的电流为IL，则IL2 A内阻r的电压UrEUL12 V10 V2 V流过内阻的电流为I4 A。(2)设流过电动机的电流为IM，IMIIL(42) A2 A电动机的输入功率为PM总IMU210 W20 W电动机线圈的热功率为PQIRM221 W4 W电动机输出功率为：PM出PM总PQ(204) W16 W。(3)电源的效率为100%100%83%。答案(1)4 A(2)16 W(3)83%
