第3节 电功与电热
1.下列关于电功率的说法中，正确的是（ ）
A.用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关
B.用电器的实际功率取决于用电器的额定功率
C.白炽灯正常工作时，实际功率等于额定功率
D.电功率越小，则电流做功越少
2.把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t串∶t并为（ ）
A.1∶1 B.2∶1
C.4∶1 D.1∶4
3.如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 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 W
B.电解槽的发热功率为60 W
C.电解槽消耗的电功率为60 W
D.电路消耗的总功率为60 W
4.如图所示，电烙铁通电一段时间后，会变得很烫，而连接电烙铁的导线却不是很热，其主要原因是（ ）
A.导线有绝缘皮，隔热效果好
B.导线较长，散热比电烙铁快
C.导线的电阻远小于电烙铁的电阻
D.通过导线的电流小于通过电烙铁的电流
5.如图所示的扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，若已知这种机器人的电池容量为2 000 mA·h，额定工作电压15 V，额定功率30 W，则下列说法正确的是（ ）
A.扫地机器人的电阻是10 Ω
B.题中“mA·h”是能量的单位
C.扫地机器人正常工作时的电流是2 A
D.扫地机器人充满电后一次工作时间约为4 h
6.三个阻值相同的灯泡，其允许消耗的最大功率都是10 W，现将其中的两只灯泡串联起来后再与第三只灯泡并联接在电路中，则整个电路允许消耗的最大功率为（ ）
A.30 W B.20 W
C.15 W D.10 W
7.（多选）机器人的使用开阔了我们的视野，延伸了我们的肢体，大大提高了我们的工作效率。如图，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在一直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是（ ）
A.电动机消耗的电功率为I2R
B.电动机消耗的电功率为UI
C.流过电动机的电流与其两端电压的关系满足I＝
D.电动机的线圈发热功率为I2R
8.某电动机提升重物的装置如图所示，电源电压为120 V，不计内阻。重物的质量m＝50 kg。当电机以v＝0.9 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝5 A，重力加速度g＝10 m/s2，则下列判断不正确的是（ ）
A.电动机消耗功率600 W
B.电动机的机械功率450 W
C.电动机线圈电阻为6 Ω
D.电动机线圈电阻为24 Ω
9.如图所示的电路中，各灯泡额定电压和额定功率分别是：A灯“10 V 10 W”，B灯“60 V 60 W”，C灯“20 V 20 W”，D灯“20 V 20 W”。在a、b两端加上电压后，四个灯泡都能发光。比较各灯泡消耗功率大小，以下说法正确的是（ ）
A.PB＞PD＞PA＞PC
B.PB＞PD＞PC＞PA
C.PB＞PA＞PD＝PC
D.PA＞PC＞PD＞PB
10.某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如表，电吹风在220 V电压下工作。下列说法正确的是（ ）
电吹风额定电压 220 V
电吹风额定功率 热风时：990 W
冷风时：110 W
A.开关S1、S2都闭合时电吹风吹冷风
B.该电吹风中电动机的内电阻为440 Ω
C.吹热风时通过电热丝的电流为4 A
D.吹热风时电热丝的功率为990 W
11.标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”的灯泡L1和L2串联接在某电源上，设灯丝电阻不变，则（ ）
A.通过灯L1、L2的电流之比为2∶1
B.灯L1、L2的实际功率之比为2∶1
C.电源电压为12 V时，灯L1、L2均正常发光
D.电源电压为9 V时，灯L2正常发光
12.平衡车仅仅依靠人体重心的改变，便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。因为其炫酷的操作，平衡车已经从年轻人的玩具，变成了日常通勤的交通工具。某款电动平衡车的部分参数如表所示，则下列说法中正确的是（ ）
额定功率 250 W 额定电压 36 V
锂电池容量 4 400 mA·h 充电器输出 44 V，2 A
百公里耗电量 1.1 kW·h 质量 12 kg
A.该电池最多储存的电能约为5.7×105 J
B.电池的容量是指电池储存的电能
C.电池从完全没电到充满电所需的时间为2 h
D.该平衡车能骑行的最大里程约为144 km
13.如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻RA＝2 Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表的示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为4 A。求：
（1）电炉子的电阻及发热功率；
（2）电动机的内阻；
（3）在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率。
第3节 电功与电热
1.C 用电器的额定功率是它正常工作时的功率，其值是由用电器本身的结构决定的，与实际电流和实际电压无关，A错误，C正确；用电器实际功率的大小是由加在它两端的电压和通过它的电流决定的，B错误；电流做功的多少不仅与功率的大小有关，还与通电时间有关，D错误。
2.C 设每根电热丝电阻为R0，则R串＝2R0，R并＝，由Q＝W＝t得t串∶t并＝4∶1，故C正确。
3.C 灯泡正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且由于电解槽和灯泡串联，它们的电流相等，所以有I＝I灯＝ A，则电解槽消耗的电功率P＝P灯＝60 W，A错误，C正确；电解槽的发热功率P热＝I2R内≈1.3 W，B错误；整个电路消耗的总功率P总＝220× W＝120 W，D错误。
4.C 由热功率P＝I2R可知，电烙铁和导线串联，电流相等，导线的电阻远小于电烙铁的电阻，所以电烙铁很烫而导线不怎么热，故C正确。
5.C 根据P＝UI，可知扫地机器人正常工作时的电流I＝＝ A＝2 A，由于扫地机器人内部是非纯电阻电路，则R＜＝7.5 Ω，A错误，C正确；题中“mA·h”是电荷量的单位，B错误；扫地机器人充满电后一次工作时间t＝＝＝1 h，D错误。
6.C 连接后电路如图所示，电路消耗的功率最大时，L3两端电压最大，此时它消耗的电功率为10 W，因L1与L2串联，且电阻相等，则分配在L1与L2两灯上的电压都是灯L3两端电压的一半。
所以P1＝P2＝＝＝＝ W＝2.5 W
则整个电路消耗的功率P＝P1＋P2＋P3＝（2.5＋2.5＋10）W＝15 W，C正确。
7.BD 电动机消耗的电功率是P＝UI，I2R是其内部线圈发热的功率，A错误，B、D正确；电动机不是纯电阻元件，通过的电流与其两端电压不满足欧姆定律，C错误。
8.D 电动机消耗功率P＝UI＝600 W，选项A正确；电动机的机械功率P机＝mgv＝450 W，选项B正确；对电动机有P－P机＝I2r，解得电动机线圈电阻为r＝6 Ω，选项C正确，D错误。
9.C A灯正常工作时电阻RA＝＝ Ω＝10 Ω
B灯正常工作时电阻RB＝＝ Ω＝60 Ω
C灯正常工作时电阻RC＝＝ Ω＝20 Ω
D灯正常工作时电阻RD＝＝ Ω＝20 Ω
A灯和B灯电流相等，由P＝I2R，RA＜RB可知PA＜PB
C灯和D灯电压相等，由P＝，RC＝RD可知PC＝PD
C灯和A灯，由IA＝2IC，RA＝RC，P＝I2R可知PA＝2PC，综上可知C正确，A、B、D错误。
10.C 由题中电路图可知，开关S1、S2都闭合时，电动机和电热丝同时接入电路，电吹风吹热风，故A错误；只闭合开关S2时，仅电动机接入电路，若电动机为纯电阻，则电阻为r＝＝ Ω＝440 Ω，由于电动机为非纯电阻，则内阻不为440 Ω，故B错误；开关S1、S2都闭合时，总功率为990 W，即为电动机的功率和电热丝的功率之和，则吹热风时电热丝的功率为P2＝880 W，通过电热丝的电流为I＝＝ A＝4 A，故C正确，D错误。
11.D 两灯泡串联在某电源上时，通过两灯泡的电流相等，故A错误；根据P＝可得两灯泡的电阻分别为R1＝＝＝6 Ω，R2＝＝＝12 Ω，根据焦耳定律可知P1∶P2＝I2R1∶I2R2＝R1∶R2＝6 Ω∶12 Ω＝1∶2，故B错误；电源电压为12 V时电路中电流I1＝＝＝ A，灯L1两端的电压U1'＝I1R1＝×6 V＝4 V＜U1，不能正常发光，灯L2两端的电压U2'＝I1R2＝×12 V＝8 V＞U2，不能正常发光，故C错误；电源电压为9 V时，电路中电流I1'＝＝＝0.5 A，灯L2两端的电压U2″＝I1'R2＝0.5 A×12 Ω＝6 V，正常发光，故D正确。
12.A 电池最多储存的电能W＝qU＝4 400×10－3×3 600×36 J≈5.7×105 J ，A正确；电池的容量是指电池放电时输出的总的电荷量，B错误；电池从完全没电到充满电所需的时间为t＝＝2.2 h，C错误；最大里程可由最大电能除以百公里耗电量计算，解得x＝×100 km＝×100 km≈14.4 km，D错误。
13.（1）2 Ω 72 W （2）1 Ω （3）16 W
解析：（1）电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得
R＝＝ Ω＝2 Ω
其发热功率为P＝UI1＝12×6 W＝72 W。
（2）电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得
UI2＝RM＋P输出
所以RM＝＝ Ω＝1 Ω。
（3）电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得
P化＝UI3－RA
所以P化＝（12×4－42×2）W＝16 W。
4 / 4第3节 电功与电热
核心素养目标 物理观念 理解电功、电功率的概念及计算公式
科学思维 1.会计算纯电阻电路的电功和电功率。 2.掌握焦耳定律并会用公式Q＝I2Rt计算电热。 3.能理解纯电阻电路与非纯电阻电路，掌握电功率和热功率的区别和联系
知识点一 电功和电功率
1.电功
（1）定义：在导体两端加上电压，导体中就会产生电场，电场力就对定向移动的自由电荷做功，这个功称为电功。
（2）公式：W＝UIt。
（3）单位：在国际单位制中，电功的单位是 ，符号为J。
常用单位：千瓦时（kW·h）也称“度”，1 kW·h＝1度＝3.6×106 J。
（4）意义：电流做功的过程是 转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。即电功是 转化为其他形式的能的量度。
2.电功率
（1）定义：电流做的功与所用时间之比称为电功率。
（2）公式：P＝＝ 。
（3）单位：在国际单位制中，电功率的单位是 ，简称瓦，符号为W，1 W＝1 J/s＝1 V·A。
（4）物理意义：表示电流做功的快慢。
知识点二 焦耳定律 身边的电热
1.焦耳定律
（1）内容：电流通过导体产生的热量与 的二次方成正比，与导体的电阻及通电时间成 。
（2）公式：Q＝ 。
（3）单位：在国际单位制中，热量Q的单位是焦耳，符号为J。
（4）微观解释：导体内的电子在电场力作用下做定向运动时，会与金属离子不断 ，碰撞时把一部分动能传递给离子，使离子的热运动加剧，导致导体 。
2.身边的电热
（1）电水壶、电饭锅等家用电器是利用了电流的热效应，其电阻丝都是由电阻率 的材料制成的。
（2）电阻焊是在被焊接的金属接触面上通过 ，利用接触电阻产生的 得到适合焊接的高温，从而对接触面进行焊接的一种方法。
（3）插头和插座之间、电线连接处如果接触不良，就会产生大电阻，容易 ，甚至迸出火花。
（4）电视机和计算机显示器的后盖有很多孔，计算机的中央处理器上要安装散热片及风扇，都是为了 。
【情景思辨】
如图所示的用电器在我们生活中很常见，请判断下列关于用电器的说法正误。
（1）电吹风、电风扇和洗衣机工作时将电能转化为内能和机械能。（ ）
（2）电熨斗工作时将电能转化为内能。（ ）
（3）电风扇接上电源后，电风扇转动起来，电风扇消耗的电功率等于机械功率。（ ）
（4）电吹风、电风扇、电熨斗、洗衣机的电路都是非纯电阻电路。（ ）
要点一 电功和电热
【探究】
如图所示的几种家用电器中，哪个用电器工作时的电流最接近5 A？
【归纳】
1.电功和电功率
W＝UIt是电功的计算式，P＝UI是电功率的计算式，适用于任何电路。
2.电热和热功率
Q＝I2Rt是电热的计算式，P热＝I2R是热功率的计算式，可以计算任何电路产生的电热和热功率。
【典例1】 关于电功W和电热Q的说法正确的是（ ）
A.在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W＝Q
B.在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等于Q
C.W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立
D.W＝UIt在任何电路中都成立，Q＝I2Rt只在纯电阻电路中才成立
尝试解答
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（ ）
A.P＝I2R B.P＝
C.P＝IU D.P＝I2R＋
2.在现代生活中，充电宝是手机一族出行的必备品。当充电宝电量不足时，需要给充电宝充电，此时充电宝相当于可充电的电池，充电过程可简化为如图所示的电路。先给一充电宝充电，充电电压为5 V，充电电流为1 000 mA，充电宝的内阻为0.2 Ω。试求：
（1）充电宝的输入功率；
（2）充电宝内阻消耗的热功率。
要点二 额定功率和实际功率
【解读】
1.在纯电阻电路中，由于W＝Q，I＝，所以有P＝UI＝I2R＝.
2.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。
【典例2】 额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W，PB＝40 W 的电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，则电路中消耗功率最小的电路是（ ）
尝试解答
1.两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A.两电阻的阻值为R1大于R2
B.两电阻并联在电路中时，通过R1的电流大于通过R2的电流
C.两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压
D.两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率大于R2消耗的功率
2.定值电阻R1、R2、R3的阻值均为2 Ω，在电路中允许消耗的电功率的最大值分别为10 W、10 W、2 W，现将这三个电阻按照如图所示的方式连接，则这部分电路消耗的电功率的最大值为（ ）
A.22 W B.12 W
C.15 W D.16 W
要点三 纯电阻电路与非纯电阻电路
【探究】
这种说法对吗？为什么？
【归纳】
1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
比较项目 纯电阻电路 非纯电阻电路
元件特点 电路中只有电阻元件，如电阻、电炉丝、白炽灯 电路中除电阻外，还包括能把电能转化为其他形式的能的用电器，如电动机、电解槽
欧姆定律 适用，I＝ 不适用，I＜
能量转化 电能全部转化为内能： W＝Q＝UIt＝I2Rt＝t 电能转化为内能和其他形式的能： W＝UIt，Q＝I2Rt，W＝Q＋W其他
功率特点 电功率等于热功率： P电＝P热＝UI＝I2R＝ 电功率等于热功率与其他功率之和： P电＝UI P热＝I2R P电＝P热＋P其他
2.电动机的功率和效率
（1）电动机的总功率（输入功率）：P总＝UI。
（2）电动机的发热功率：P热＝I2R。
（3）电动机的输出功率（机械功率）
P机＝P总－P热＝UI－I2R。
（4）电动机的效率：η＝×100％。
【典例3】 有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；若把它接入2 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 A。
（1）求电动机正常工作时的输出功率；
（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大？
尝试解答
1.一台直流电动机，其线圈的电阻值为0.5 Ω。当电动机两端所加电压为8 V时，电动机正常工作，通过线圈的电流是2 A。由此可知（ ）
A.电动机消耗的电功率为72 W
B.电动机输出的机械功率为12 W
C.电动机线圈的发热功率为2 W
D.电动机的工作效率为50％
2.小型直流电动机（其线圈内阻为r＝1 Ω）与规格为“4 V 4 W”的小灯泡并联，再与阻值为R＝5 Ω的电阻串联，然后接至U＝12 V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求：
（1）通过电动机的电流；
（2）电动机的输出功率P出；
（3）电动机的效率。
要点回眸
1.（多选）对电功及焦耳定律公式的理解正确的是（ ）
A.焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解
B.电功公式W＝UIt、焦耳定律公式Q＝I2Rt都适合于任何电路，因此W一定等于Q
C.非纯电阻电路中的电功可能等于焦耳热
D.电功的另一表达式W＝t只适用于纯电阻电路
2.USB电风扇体积小、便于携带，并且采用了新型的无刷直流电机，比传统的马达风扇更安静、更省电。目前，USB电风扇已经成了上班族、学生党的常备利器。若USB风扇正常工作时内部电机两端电压为U，输入电流为I，则以下说法正确的是（ ）
A.电机的电阻为
B.电机产生焦耳热的功率为UI
C.电机输出的机械功率小于UI
D.电机消耗的电功率小于UI
3.（多选）一只电炉的电阻丝和一台直流电动机线圈电阻相同，都为R，设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同时间内（ ）
A.电炉和电动机产生的热量相同
B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
C.电炉两端电压小于电动机两端电压
D.电炉和电动机两端电压相等
4.如图所示，直流电动机M的线圈电阻为r，接入电压恒为U的电源时，电动机正常工作，此时电动机中通过的电流为I、消耗的电功率为P、线圈电阻的发热功率为P热、输出的机械功率为P出。则下列关系式正确的是（ ）
A.I＝ B.P＝UI＋I2r
C.P热＝ D.P出＝UI－I2r
第3节 电功与电热
【基础知识·准落实】
知识点一
1.（3）焦耳 （4）电能 电能 2.（2）UI （3）瓦特
知识点二
1.（1）电流 正比 （2）I2Rt （4）碰撞 发热 2.（1）较大 （2）电流 热量 （3）发热 （4）散热
情景思辨
（1）√ （2）√ （3）× （4）×
【核心要点·快突破】
要点一
知识精研
【探究】 提示：由P＝UI＝220×5 W＝1 100 W可知，工作电流最接近5 A的用电器是电饭锅。
【典例1】 B W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，Q＝I2Rt是焦耳热的定义式，也适用于任何电路，如果是纯电阻电路，则W＝Q，在非纯电阻电路中，W＞Q，B正确，A、C、D错误。
素养训练
1.C 家用电器中有纯电阻用电器也有非纯电阻用电器，则总电功率只能用P＝UI来计算，故C正确。
2.（1）5 W （2）0.2 W
解析：（1）充电宝的输入功率为
P入＝UI＝5×1 000×10－3 W＝5 W。
（2）充电宝内阻消耗的热功率为
P热＝I2r＝12×0.2 W＝0.2 W。
要点二
知识精研
【典例2】 C 对灯泡有P＝UI＝，可知RA＜RB，对于A电路，由于RA＜RB，所以UB＞UA，则有UB＞110 V，A、B两灯不能正常发光；对于B电路，由于RB＞RA，A灯又并联变阻器，并联电阻更要小于RB，所以UB＞U并，A、B两灯不能正常发光；对于C电路，B灯与变阻器并联，并联部分的总电阻可能等于RA，所以可能UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光，对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光，比较C、D两个电路，C电路中变阻器功率为（IA－IB）×110 V，D电路中变阻器功率为（IA＋IB）×110 V，所以C电路消耗电功率最小。故选C。
素养训练
1.B I-U图像的斜率表示电阻的倒数，斜率大的电阻小，所以有R1＜R2，故A错误；在并联电路中，并联部分两端电压相等，电阻大的通过的电流小，所以流过R1的电流大于R2的电流，故B正确；两电阻串联在电路中时，流过电阻的电流相等，电阻大的分得的电压多，所以R1两端电压小于R2两端电压，R1消耗的功率也小于R2消耗的功率，故C、D错误。
2.B 首先分析两个并联电阻R2、R3所允许消耗的最大功率，因为R2与R3并联，则两端电压相等，由公式P＝可知，R2与R3所消耗的功率一样。已知R2与R3本身允许的最大功率分别是10 W和2 W，所以R2、R3在该电路中消耗的最大功率都是2 W，否则会超过R3的最大功率。再分析R1在电路中允许消耗的最大功率，把R2与R3看成一个并联电阻R'，则电路就是R1与R'串联，而串联电路电流处处相等，再由P＝I2R知，R1与R'所消耗功率之比为＝＝2，则R1消耗的功率为2×4 W＝8 W＜10 W。所以这部分电路消耗的电功率最大值为2 W＋2 W＋8 W＝12 W，故B正确。
要点三
知识精研
【探究】 提示：对。因为当电动机通电但不转动时，消耗的电能全部转化为内能，此时是一个纯电阻电路。当电动机转动时，消耗的电能转化为机械能和内能，此时是非纯电阻电路。
【典例3】 （1）1.5 W （2）8 W
解析：（1）电动机不转时，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能完全转化为内能，此时电动机可看成纯电阻，则r＝＝0.5 Ω。
当电压为2 V、电流为1 A时，电动机正常工作，有机械能输出，此时电动机为非纯电阻电路，消耗的电能等于转化的机械能和内能之和。
转化的热功率为P热＝r＝0.5 W，
总功率P总＝U2I2＝2 W，
则输出功率P出＝P总－P热＝1.5 W。
（2）若在电动机正常工作时被卡住，电动机无机械能输出，看作纯电阻电路，此时的电热功率为
P热'＝＝ W＝8 W。
素养训练
1.C 电动机消耗的电功率P＝UI＝16 W，故A错误；电动机线圈的发热功率P热＝I2R＝2 W，故C正确； 电动机输出的机械功率P出＝P－P热＝14 W，故B错误；电动机的工作效率η＝×100％＝87.5％，故D错误。
2.（1）0.6 A （2）2.04 W （3）85％
解析：（1）灯泡正常发光，则通过灯泡的电流
IL＝＝ A＝1 A
通过电阻R的电流
IR＝＝ A＝1.6 A
通过电动机的电流I＝IR－IL＝0.6 A。
（2）电动机消耗的总功率P＝ULI＝4×0.6 W＝2.4 W
电动机线圈内阻的热功率
P热＝I2r＝（0.6）2×1 W＝0.36 W
电动机的输出功率
P出＝P－P热＝2.4 W－0.36 W＝2.04 W。
（3）电动机的效率
η＝×100％＝×100％＝85％。
【教学效果·勤检测】
1.AD 任何电路的焦耳热都可用焦耳定律求解，A正确；B选项中的两个公式均适合于任何电路，但W不一定等于Q，B错误；非纯电阻电路中的电功一定大于焦耳热，C错误；W＝t只适用于纯电阻电路，D正确。
2.C 电动机为非纯电阻电路，计算电阻不能用欧姆定律，即电阻不等于，故A错误；电动机工作时，有UI＝P机＋P热，可知电机输出的机械功率小于UI，电机产生焦耳热的功率小于UI，电机消耗的电功率等于UI，故C正确，B、D错误。
3.ABC 电炉和电动机线圈的电阻相同，通过它们的电流相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt得，在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等，A正确；电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相同时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率，B正确；设电流为I，则电炉两端电压U炉＝IR，电动机两端电压U机＞IR，所以U机＞U炉，即电动机两端电压大于电炉两端电压，C正确，D错误。
4.D 电动机为非纯电阻用电器，电动机中通过的电流I＜，它消耗的电能一部分转化成机械能，一部分自身发热，线圈电阻的发热功率P热＝I2r，消耗的电功率为P＝IU，所以根据能量守恒定律得P出＝UI－I2r，故D正确。
6 / 6(共79张PPT)
第3节 电功与电热
核
心
素
养
目
标 物理
观念 理解电功、电功率的概念及计算公式
科学
思维 1.会计算纯电阻电路的电功和电功率。
2.掌握焦耳定律并会用公式Q＝I2Rt计算电热。
3.能理解纯电阻电路与非纯电阻电路，掌握电功率和热功
率的区别和联系
目 录
01.
基础知识·准落实
02.
核心要点·快突破
03.
教学效果·勤检测
04.
课时训练·提素能
基础知识·准落实
梳理归纳 自主学习
01
知识点一 电功和电功率
1. 电功
（1）定义：在导体两端加上电压，导体中就会产生电场，电场力
就对定向移动的自由电荷做功，这个功称为电功。
（2）公式：W＝UIt。
（3）单位：在国际单位制中，电功的单位是 ，符号为J。
常用单位：千瓦时（kW·h）也称“度”，1 kW·h＝1度＝
3.6×106 J。
焦耳
（4）意义：电流做功的过程是 转化为其他形式的能的过
程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。
即电功是 转化为其他形式的能的量度。
电能
电能
2. 电功率
（1）定义：电流做的功与所用时间之比称为电功率。
（2）公式：P＝＝ 。
（3）单位：在国际单位制中，电功率的单位是 ，简称
瓦，符号为W，1 W＝1 J/s＝1 V·A。
（4）物理意义：表示电流做功的快慢。
UI
瓦特
知识点二 焦耳定律 身边的电热
1. 焦耳定律
（1）内容：电流通过导体产生的热量与 的二次方成正
比，与导体的电阻及通电时间成 。
（2）公式：Q＝ 。
（3）单位：在国际单位制中，热量Q的单位是焦耳，符号为J。
（4）微观解释：导体内的电子在电场力作用下做定向运动时，会
与金属离子不断 ，碰撞时把一部分动能传递给离
子，使离子的热运动加剧，导致导体 。
电流
正比
I2Rt
碰撞
发热
2. 身边的电热
（1）电水壶、电饭锅等家用电器是利用了电流的热效应，其电阻
丝都是由电阻率 的材料制成的。
（2）电阻焊是在被焊接的金属接触面上通过 ，利用接触
电阻产生的 得到适合焊接的高温，从而对接触面进
行焊接的一种方法。
（3）插头和插座之间、电线连接处如果接触不良，就会产生大电
阻，容易 ，甚至迸出火花。
（4）电视机和计算机显示器的后盖有很多孔，计算机的中央处理
器上要安装散热片及风扇，都是为了 。
较大
电流
热量
发热
散热
【情景思辨】
如图所示的用电器在我们生活中很常见，请判断下列关于用电器的
说法正误。
（1）电吹风、电风扇和洗衣机工作时将电能转化为内能和机械能。
（ √ ）
（2）电熨斗工作时将电能转化为内能。 （ √ ）
√
√
（3）电风扇接上电源后，电风扇转动起来，电风扇消耗的电功率等
于机械功率。 （ × ）
（4）电吹风、电风扇、电熨斗、洗衣机的电路都是非纯电阻电路。
（ × ）
×
×
核心要点·快突破
互动探究 深化认知
02
要点一 电功和电热
【探究】
如图所示的几种家用电器中，哪个用电器工作时的电流最接近5
A？
提示：由P＝UI＝220×5 W＝1 100 W可知，工作电流最接近5 A的用
电器是电饭锅。
【归纳】
1. 电功和电功率
W＝UIt是电功的计算式，P＝UI是电功率的计算式，适用于任
何电路。
2. 电热和热功率
Q＝I2Rt是电热的计算式，P热＝I2R是热功率的计算式，可以计算任
何电路产生的电热和热功率。
【典例1】 关于电功W和电热Q的说法正确的是（ ）
A. 在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W＝Q
B. 在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等于Q
C. W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立
D. W＝UIt在任何电路中都成立，Q＝I2Rt只在纯电阻电路中才成立
解析：W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，Q＝I2Rt是焦耳
热的定义式，也适用于任何电路，如果是纯电阻电路，则W＝Q，
在非纯电阻电路中，W＞Q，B正确，A、C、D错误。
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（ ）
A. P＝I2R
C. P＝IU
解析： 家用电器中有纯电阻用电器也有非纯电阻用电器，则总
电功率只能用P＝UI来计算，故C正确。
2. 在现代生活中，充电宝是手机一族出行的必备品。当充电宝电量不
足时，需要给充电宝充电，此时充电宝相当于可充电的电池，充电
过程可简化为如图所示的电路。先给一充电宝充电，充电电压为5
V，充电电流为1 000 mA，充电宝的内阻为0.2 Ω。试求：
（1）充电宝的输入功率；
答案： 5 W
解析：充电宝的输入功率为
P入＝UI＝5×1 000×10－3 W＝5 W。
（2）充电宝内阻消耗的热功率。
答案： 0.2 W
解析：充电宝内阻消耗的热功率为
P热＝I2r＝12×0.2 W＝0.2 W。
要点二 额定功率和实际功率
【解读】
1. 在纯电阻电路中，由于W＝Q，I＝，所以有P＝UI＝I2R＝.
2. 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。
【典例2】 额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W，PB＝40 W 的
电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，使两盏电灯均能正常发
光，则电路中消耗功率最小的电路是（ ）
解析：对灯泡有P＝UI＝，可知RA＜RB，对于A电路，由于RA＜
RB，所以UB＞UA，则有UB＞110 V，A、B两灯不能正常发光；对于B
电路，由于RB＞RA，A灯又并联变阻器，并联电阻更要小于RB，所以
UB＞U并，A、B两灯不能正常发光；对于C电路，B灯与变阻器并联，
并联部分的总电阻可能等于RA，所以可能UA＝UB＝110 V，两灯可以
正常发光，对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，
则UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光，比较C、D两个电路，C电路
中变阻器功率为（IA－IB）×110 V，D电路中变阻器功率为（IA＋
IB）×110 V，所以C电路消耗电功率最小。故选C。
1. 两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 两电阻的阻值为R1大于R2
B. 两电阻并联在电路中时，通过R1的电流大于通过R2的
电流
C. 两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压
D. 两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率大于R2消耗的
功率
解析： I-U图像的斜率表示电阻的倒数，斜率大的电阻小，所
以有R1＜R2，故A错误；在并联电路中，并联部分两端电压相等，
电阻大的通过的电流小，所以流过R1的电流大于R2的电流，故B正
确；两电阻串联在电路中时，流过电阻的电流相等，电阻大的分得
的电压多，所以R1两端电压小于R2两端电压，R1消耗的功率也小于
R2消耗的功率，故C、D错误。
2.定值电阻R1、R2、R3的阻值均为2 Ω，在电路中允许消耗的电功率的
最大值分别为10 W、10 W、2 W，现将这三个电阻按照如图所示的方
式连接，则这部分电路消耗的电功率的最大值为（ ）
A. 22 W B. 12 W
C. 15 W D. 16 W
解析： 首先分析两个并联电阻R2、R3所允许消耗的最大功率，因
为R2与R3并联，则两端电压相等，由公式P＝可知，R2与R3所消耗
的功率一样。已知R2与R3本身允许的最大功率分别是10 W和2 W，所
以R2、R3在该电路中消耗的最大功率都是2 W，否则会超过R3的最大
功率。再分析R1在电路中允许消耗的最大功率，把R2与R3看成一个并
联电阻R'，则电路就是R1与R'串联，而串联电路电流处处相等，再由P
＝I2R知，R1与R'所消耗功率之比为＝＝2，则R1消耗的功率为2×4
W＝8 W＜10 W。所以这部分电路消耗的电功率最大值为2 W＋2 W＋
8 W＝12 W，故B正确。
要点三 纯电阻电路与非纯电阻电路
【探究】
这种说法对吗？为什么？
提示：对。因为当电动机通电但不转动时，消耗的电能全部转化为内
能，此时是一个纯电阻电路。当电动机转动时，消耗的电能转化为机
械能和内能，此时是非纯电阻电路。
【归纳】
1. 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
比较
项目 纯电阻电路 非纯电阻电路
元件
特点 电路中只有电阻元件，如电阻、电炉丝、白炽灯 电路中除电阻外，还包括能把电能转化为其他形式的能的用电器，如电动机、电解槽
欧姆
定律
比较
项目 纯电阻电路 非纯电阻电路
能量
转化 电能转化为内能和其他形式的能：
W＝UIt，Q＝I2Rt，W＝Q＋W其他
功率 特点 电功率等于热功率与其他功率之和：
P电＝UI
P热＝I2R
P电＝P热＋P其他
2. 电动机的功率和效率
（1）电动机的总功率（输入功率）：P总＝UI。
（2）电动机的发热功率：P热＝I2R。
（3）电动机的输出功率（机械功率）
P机＝P总－P热＝UI－I2R。
（4）电动机的效率：η＝×100％。
【典例3】 有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动
机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；若把它接入2 V电压的电路
中，电动机正常工作，工作电流是1 A。
（1）求电动机正常工作时的输出功率；
答案：1.5 W
解析：电动机不转时，说明电动机无机械能输出，它消耗的
电能完全转化为内能，此时电动机可看成纯电阻，则r＝＝
0.5 Ω。
当电压为2 V、电流为1 A时，电动机正常工作，有机械能输
出，此时电动机为非纯电阻电路，消耗的电能等于转化的机
械能和内能之和。
转化的热功率为P热＝r＝0.5 W，
总功率P总＝U2I2＝2 W，
则输出功率P出＝P总－P热＝1.5 W。
（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为
多大？
答案： 8 W
解析：若在电动机正常工作时被卡住，电动机无机械能输出，
看作纯电阻电路，此时的电热功率为
P热'＝＝ W＝8 W。
1. 一台直流电动机，其线圈的电阻值为0.5 Ω。当电动机两端所加电
压为8 V时，电动机正常工作，通过线圈的电流是2 A。由此可知
（ ）
A. 电动机消耗的电功率为72 W
B. 电动机输出的机械功率为12 W
C. 电动机线圈的发热功率为2 W
D. 电动机的工作效率为50％
解析： 电动机消耗的电功率P＝UI＝16 W，故A错误；电动机
线圈的发热功率P热＝I2R＝2 W，故C正确； 电动机输出的机械功
率P出＝P－P热＝14 W，故B错误；电动机的工作效率η＝×100
％＝87.5％，故D错误。
2. 小型直流电动机（其线圈内阻为r＝1 Ω）与规格为“4 V 4 W”的
小灯泡并联，再与阻值为R＝5 Ω的电阻串联，然后接至U＝12 V的
电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求：
（1）通过电动机的电流；
答案：0.6 A
解析：灯泡正常发光，则通过灯泡的电流
IL＝＝ A＝1 A
通过电阻R的电流
IR＝＝ A＝1.6 A
通过电动机的电流I＝IR－IL＝0.6 A。
（2）电动机的输出功率P出；
答案：2.04 W
解析：电动机消耗的总功率
P＝ULI＝4×0.6 W＝2.4 W
电动机线圈内阻的热功率
P热＝I2r＝（0.6）2×1 W＝0.36 W
电动机的输出功率
P出＝P－P热＝2.4 W－0.36 W＝2.04 W。
解析：电动机的效率
η＝×100％＝×100％＝85％。
（3）电动机的效率。
答案：85％
要点回眸
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
03
1. （多选）对电功及焦耳定律公式的理解正确的是（ ）
A. 焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解
B. 电功公式W＝UIt、焦耳定律公式Q＝I2Rt都适合于任何电路，因此
W一定等于Q
C. 非纯电阻电路中的电功可能等于焦耳热
解析： 任何电路的焦耳热都可用焦耳定律求解，A正确；B选
项中的两个公式均适合于任何电路，但W不一定等于Q，B错误；
非纯电阻电路中的电功一定大于焦耳热，C错误；W＝t只适用于
纯电阻电路，D正确。
2. USB电风扇体积小、便于携带，并且采用了新型的无刷直流电机，
比传统的马达风扇更安静、更省电。目前，USB电风扇已经成了上
班族、学生党的常备利器。若USB风扇正常工作时内部电机两端电
压为U，输入电流为I，则以下说法正确的是（ ）
B. 电机产生焦耳热的功率为UI
C. 电机输出的机械功率小于UI
D. 电机消耗的电功率小于UI
解析： 电动机为非纯电阻电路，计算电阻不能用欧姆定律，即
电阻不等于，故A错误；电动机工作时，有UI＝P机＋P热，可知电
机输出的机械功率小于UI，电机产生焦耳热的功率小于UI，电机
消耗的电功率等于UI，故C正确，B、D错误。
3. （多选）一只电炉的电阻丝和一台直流电动机线圈电阻相同，都为
R，设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同时间内
（ ）
A. 电炉和电动机产生的热量相同
B. 电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
C. 电炉两端电压小于电动机两端电压
D. 电炉和电动机两端电压相等
解析： 电炉和电动机线圈的电阻相同，通过它们的电流相
同，根据焦耳定律Q＝I2Rt得，在相同的时间内电炉和电动机产生
的电热相等，A正确；电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一
部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相同
时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电
能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率，
B正确；设电流为I，则电炉两端电压U炉＝IR，电动机两端电压U机
＞IR，所以U机＞U炉，即电动机两端电压大于电炉两端电压，C正
确，D错误。
4. 如图所示，直流电动机M的线圈电阻为r，接入电压恒为U的电源
时，电动机正常工作，此时电动机中通过的电流为I、消耗的电功
率为P、线圈电阻的发热功率为P热、输出的机械功率为P出。则下
列关系式正确的是（ ）
B. P＝UI＋I2r
D. P出＝UI－I2r
解析： 电动机为非纯电阻用电器，电动机中通过的电流I＜，
它消耗的电能一部分转化成机械能，一部分自身发热，线圈电阻的
发热功率P热＝I2r，消耗的电功率为P＝IU，所以根据能量守恒定律
得P出＝UI－I2r，故D正确。
04
课时训练·提素能
分层达标 素养提升
1. 下列关于电功率的说法中，正确的是（ ）
A. 用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关
B. 用电器的实际功率取决于用电器的额定功率
C. 白炽灯正常工作时，实际功率等于额定功率
D. 电功率越小，则电流做功越少
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： 用电器的额定功率是它正常工作时的功率，其值是由用
电器本身的结构决定的，与实际电流和实际电压无关，A错误，C
正确；用电器实际功率的大小是由加在它两端的电压和通过它的电
流决定的，B错误；电流做功的多少不仅与功率的大小有关，还与
通电时间有关，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2. 把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要
产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t串∶t并为（ ）
A. 1∶1 B. 2∶1
C. 4∶1 D. 1∶4
解析： 设每根电热丝电阻为R0，则R串＝2R0，R并＝，由Q＝W
＝t得t串∶t并＝4∶1，故C正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3. 如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60
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 W
B. 电解槽的发热功率为60 W
C. 电解槽消耗的电功率为60 W
D. 电路消耗的总功率为60 W
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： 灯泡正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，
且由于电解槽和灯泡串联，它们的电流相等，所以有I＝I灯＝
A，则电解槽消耗的电功率P＝P灯＝60 W，A错误，C正确；电解
槽的发热功率P热＝I2R内≈1.3 W，B错误；整个电路消耗的总功率
P总＝220× W＝120 W，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
4. 如图所示，电烙铁通电一段时间后，会变得很烫，而连接电烙铁的
导线却不是很热，其主要原因是（ ）
A. 导线有绝缘皮，隔热效果好
B. 导线较长，散热比电烙铁快
C. 导线的电阻远小于电烙铁的电阻
D. 通过导线的电流小于通过电烙铁的电流
解析： 由热功率P＝I2R可知，电烙铁和导线串联，电流相等，
导线的电阻远小于电烙铁的电阻，所以电烙铁很烫而导线不怎么
热，故C正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
5. 如图所示的扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的
小型吸尘部件进行吸尘清扫，若已知这种机器人的电池容量为2
000 mA·h，额定工作电压15 V，额定功率30 W，则下列说法正确
的是（ ）
A. 扫地机器人的电阻是10 Ω
B. 题中“mA·h”是能量的单位
C. 扫地机器人正常工作时的电流是2 A
D. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为4 h
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： 根据P＝UI，可知扫地机器人正常工作时的电流I＝＝
A＝2 A，由于扫地机器人内部是非纯电阻电路，则R＜＝7.5
Ω，A错误，C正确；题中“mA·h”是电荷量的单位，B错误；扫地
机器人充满电后一次工作时间t＝＝＝1 h，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
6. 三个阻值相同的灯泡，其允许消耗的最大功率都是10 W，现将其
中的两只灯泡串联起来后再与第三只灯泡并联接在电路中，则整个
电路允许消耗的最大功率为（ ）
A. 30 W B. 20 W
C. 15 W D. 10 W
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： 连接后电路如图所示，电路消耗的
功率最大时，L3两端电压最大，此时它消耗
的电功率为10 W，因L1与L2串联，且电阻相
等，则分配在L1与L2两灯上的电压都是灯L3两端电压的一半。
所以P1＝P2＝＝＝＝ W＝2.5 W
则整个电路消耗的功率P＝P1＋P2＋P3＝（2.5＋2.5＋10）W＝15 W，C正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
7. （多选）机器人的使用开阔了我们的视野，延伸了我们的肢体，大
大提高了我们的工作效率。如图，一款微型机器人的直流电动机的
额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在一直流电源
的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是（ ）
A. 电动机消耗的电功率为I2R
B. 电动机消耗的电功率为UI
D. 电动机的线圈发热功率为I2R
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： 电动机消耗的电功率是P＝UI，I2R是其内部线圈发热
的功率，A错误，B、D正确；电动机不是纯电阻元件，通过的电
流与其两端电压不满足欧姆定律，C错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
8. 某电动机提升重物的装置如图所示，电源电压为120 V，不计内
阻。重物的质量m＝50 kg。当电机以v＝0.9 m/s的恒定速度向上提
升重物时，电路中的电流I＝5 A，重力加速度g＝10 m/s2，则下列
判断不正确的是（ ）
A. 电动机消耗功率600 W
B. 电动机的机械功率450 W
C. 电动机线圈电阻为6 Ω
D. 电动机线圈电阻为24 Ω
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： 电动机消耗功率P＝UI＝600 W，选项A正确；电动机的
机械功率P机＝mgv＝450 W，选项B正确；对电动机有P－P机＝
I2r，解得电动机线圈电阻为r＝6 Ω，选项C正确，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
9. 如图所示的电路中，各灯泡额定电压和额定功率分别是：A灯“10
V 10 W”，B灯“60 V 60 W”，C灯“20 V 20 W”，D灯
“20 V 20 W”。在a、b两端加上电压后，四个灯泡都能发光。
比较各灯泡消耗功率大小，以下说法正确的是（ ）
A. PB＞PD＞PA＞PC
B. PB＞PD＞PC＞PA
C. PB＞PA＞PD＝PC
D. PA＞PC＞PD＞PB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： A灯正常工作时电阻RA＝＝ Ω＝10 Ω
B灯正常工作时电阻RB＝＝ Ω＝60 Ω
C灯正常工作时电阻RC＝＝ Ω＝20 Ω
D灯正常工作时电阻RD＝＝ Ω＝20 Ω
A灯和B灯电流相等，由P＝I2R，RA＜RB可知PA＜PB
C灯和D灯电压相等，由P＝，RC＝RD可知PC＝PD
C灯和A灯，由IA＝2IC，RA＝RC，P＝I2R可知PA＝2PC，综上可知C正
确，A、B、D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
10. 某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热
丝，部分技术参数如表，电吹风在220 V电压下工作。下列说法正
确的是（ ）
电吹风额定电压 220 V
电吹风额定功率 热风时：990 W
冷风时：110 W
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 开关S1、S2都闭合时电吹风吹冷风
B. 该电吹风中电动机的内电阻为440 Ω
C. 吹热风时通过电热丝的电流为4 A
D. 吹热风时电热丝的功率为990 W
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： 由题中电路图可知，开关S1、S2都闭合时，电动机和电
热丝同时接入电路，电吹风吹热风，故A错误；只闭合开关S2
时，仅电动机接入电路，若电动机为纯电阻，则电阻为r＝＝
Ω＝440 Ω，由于电动机为非纯电阻，则内阻不为440 Ω，故B
错误；开关S1、S2都闭合时，总功率为990 W，即为电动机的功率
和电热丝的功率之和，则吹热风时电热丝的功率为P2＝880 W，
通过电热丝的电流为I＝＝ A＝4 A，故C正确，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
11. 标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”的灯泡L1和L2串联接在某电源
上，设灯丝电阻不变，则（ ）
A. 通过灯L1、L2的电流之比为2∶1
B. 灯L1、L2的实际功率之比为2∶1
C. 电源电压为12 V时，灯L1、L2均正常发光
D. 电源电压为9 V时，灯L2正常发光
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： 两灯泡串联在某电源上时，通过两灯泡的电流相等，
故A错误；根据P＝可得两灯泡的电阻分别为R1＝＝
＝6 Ω，R2＝＝＝12 Ω，根据焦耳定律可知P1∶P2＝
I2R1∶I2R2＝R1∶R2＝6 Ω∶12 Ω＝1∶2，故B错误；电源电压为12
V时电路中电流I1＝＝＝ A，灯L1两端的电压U1'＝
I1R1＝×6 V＝4 V＜U1，不能正常发光，灯L2两端的电压U2'＝
I1R2＝×12 V＝8 V＞U2，不能正常发光，故C错误；电源电压为9 V时，电路中电流I1'＝＝＝0.5 A，灯L2两端的电压U2″＝I1'R2＝0.5 A×12 Ω＝6 V，正常发光，故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
12. 平衡车仅仅依靠人体重心的改变，便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。因为其炫酷的操作，平衡车已经从年轻人的玩具，变成了日常通勤的交通工具。某款电动平衡车的部分参数如表所示，则下列说法中正确的是（ ）
额定功率 250 W 额定电压 36 V
锂电池容量 4 400 mA·h 充电器输出 44 V，2 A
百公里耗电量 1.1 kW·h 质量 12 kg
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 该电池最多储存的电能约为5.7×105 J
B. 电池的容量是指电池储存的电能
C. 电池从完全没电到充满电所需的时间为2 h
D. 该平衡车能骑行的最大里程约为144 km
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析： 电池最多储存的电能W＝qU＝4 400×10－3×3 600×36
J≈5.7×105 J ，A正确；电池的容量是指电池放电时输出的总的
电荷量，B错误；电池从完全没电到充满电所需的时间为t＝
＝2.2 h，C错误；最大里程可由最大电能除以百公里耗
电量计算，解得x＝×100 km＝×100 km≈14.4
km，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
13. 如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝
12 V，电解槽内阻RA＝2 Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的
示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表的示数为5 A，且电
动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表的示数
为4 A。求：
（1）电炉子的电阻及发热功率；
答案：2 Ω 72 W
解析：电炉子为纯电阻元件，由欧姆
定律得R＝＝ Ω＝2 Ω
其发热功率为P＝UI1＝12×6 W＝72 W。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（2）电动机的内阻；
答案：1 Ω
解析：电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得
UI2＝RM＋P输出
所以RM＝＝ Ω＝1 Ω。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（3）在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率。
答案：16 W
解析：电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得
P化＝UI3－RA
所以P化＝（12×4－42×2）W＝16 W。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
谢谢观看!
