人教版高中物理必修3-1讲义资料，复习补习资料：19【提高】电功和电热、焦耳定律、电阻定律
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修3-1讲义资料，复习补习资料：19【提高】电功和电热、焦耳定律、电阻定律 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 434.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-12-02 23:25:10 | ||
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文档简介
电功和电热、焦耳定律、电阻定律
【学习目标】
1．理解电功、电功率以及焦耳热的计算公式，能够熟练地运用其进行计算；明确不同的电路中能的转化情况，能够区分电功和焦耳热的不同、电功率和热功率的不同。 2．在非纯电阻电路中能的转化，电功和电热的区别以及一些功率的意义（如电源的总功率，发热功率，额定功率，实际功率等）。 3．明确导体电阻的决定因素，能够从实验和理论的两个方面理解电阻定律，能够熟练地运用电阻定律进行计算。
【巩固练习】
一、选择题
1．加在某电动机上的电压是U（V），电动机消耗的电功率为P（W），电动机线圈的电阻为r（Ω），则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ）
A．P B． C． D．
2．（2019 上海模拟）一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图像如图6甲所示，若将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，3个用电器消耗的电功率均为P，现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，它们之间的关系为( )
/
A．P1＝4PD B．
C．PD＝P2 D．P1＜4P2
3．超导材料电阻率恰变为零的温度称为临界温度．1987年我国科学家发现了临界温度为90 K的高温超导材料．利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（ ）
A．1 kW B．1.6×103 kW C．1.6 kW D．10 kW
4．如图所示电路，开关S闭合后，四个灯泡都正常发光，某时刻t，L4因灯丝烧断而突然熄灭，假设其它三灯丝都没烧断，则（ ）/
A．L2变暗，L3更亮，L1不变
B．L1、L3更亮，L2变暗
C．L1更亮，L2、L3变暗
D．L1、L2、L3都更亮
5．如图所示，在输入电压U恒定的电路上，将用电器L接在AB两端时消耗的功率是9 W，将它接在较远的CD两端时消耗的功率是4 W，则AC、BD两根输电线上消耗的功率为（ ）
A．1 W B．2 W C．5 W D．13 W
6．(2019 湖北武汉调研)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是( )
/
A．电热丝的电阻为55 Ω
B．电动机线圈的电阻为
C．当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1 000 J
D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1 000 J
7．在“测定金属的电阻率”的实验中，由可知，对实验结果的准确性影响最大的是（ ）
A．导线直径d的测量 B．电压U的测量
C．电流I的测量 D．导线长度的测量
8．在横截面积为S的粗细均匀铜导体中流过恒定电流I，铜的电阻率为，电子电荷量为e，则电子在铜导体中运动时受到的电场作用力为（ ）
A．0 B．Ie／S C．IS／e D．Ie／S
9．两根材料相同的均匀导线x和y，x长为，y长为2，串联的电路中，沿长度方向电势x和y，x长为，y长为2，串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图所示，则x，y导线的横截面积比为之（ ）
A．2∶3 B．1∶3 C．1∶2 D．3∶1
10．甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是d1=0.5 mm和d2=1 mm，熔断电流分别为2.0 A和6.0 A，把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是（ ）
A．6.0 A B．7.5 A C．10.0 A D．8.0 A
二、填空题
11．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性，现有器材：直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定）、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．
/ /
（1）若用上述器材测量热敏电阻值随温度变化的特性，请你存图中的实物图上连线．
（2）实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，________，________，断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据．
（3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图的R-t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻R-t的关系式：R=________+________t（Ω）（保留3位有效数字）．
12．(2019 天津武清三模)实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为/，查得铜的电阻率为/，再利用图示电路测出铜导线的电阻/，从而确定导线的实际长度。
可供使用的器材有：
电流表：量程/，内阻约/；
电压表：量程/，内阻约/；
滑动变阻器/：最大阻值/；
滑动变阻器/：最大阻值/；定值电阻：/；
电源：电动势/，内阻可不计；开关、导线若干。
回答下列问题：
①实验中滑动变阻器应选 （选填“/”或“/”），闭合开关S前应将滑片移至______端（选填“/”或“/”）。
②在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据实验电路图完成剩余部分的连接。
/
③调节滑动变阻器，当电流表的读数为/时，电压表示数如图所示，读数为 _______V。
④导线实际长度为 m（保留2位有效数字）。
三、解答题
13．保护自然环境，开发绿色能源，实现旅游与环境的协调发展．某植物园的建筑层顶装有太阳能发电系统，用来满足园内用电需求．已知该发电系统的输出功率为1.0×105 W、输出电压为220 V．求：
（1）按平均每天太阳照射6 h计，该发电系统一年（按365天计）能输出多少电能？
（2）该太阳能发电系统除了向10台1000 W的动力系统正常供电外，还可以同时供园内多少盏功率100 W，额定电压为220 V的照明灯正常工作？
（3）由于发电系统故障，输出电压降为110 V，此时每盏功率为100 W、额定电压为220 V的照明灯消耗的功率是其正常工作时的多少倍？
14．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：
规格
后轮驱动直流永磁毂电机
车型
26＂电动自行车
额定输出功率
120 W
整车质量
30 kg
额定电压
40 V
最大载重
120 kg
额定电流
3.5 A
质量为M=70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力Ff恒为车和人总重的k=0.02倍，取g=10 m／s2．求：
（1）此车的永磁毂电机在额定电压下正常工作的效率；
（2）仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，人骑自行车的最大速度；
（3）仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1=1.0 rn／s时人骑车的最大加速度．
15. 某同学在研究微型直流电动机的性能时，采用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R的阻值，使电动机无法转动，此时电流表和电压表的示数分别为0.2 A和0.3V。重新调节R的阻值，使电动机能够正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为1.0 A和6.0 V。（电流表、电压表均为理想电表）求：
（1）这台电动机的线圈电阻；
（2）电动机正常运转时的输出功率。
【答案与解析】
一、选择题
1．【答案】 C
【解析】本题考查电功率．电热功率P热=I2r，因为P=IU，，所以．故正确答案为C．
2．【答案】D
【解析】由于电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端时，三者功率相同，则此时三者电阻相同。当三者按照题图乙所示电路连接时，电阻器D两端的电压小于U，由题图甲图像可知，电阻器D的电阻增大，则有RD＞R1＝R2，而RD与R2并联，电压相等，根据，PD＜P2，C错误；由欧姆定律可知，电流ID＜I2，又I1＝I2＋ID，根据P＝I2R，P1＞4PD，P1＜4P2，A错误、D正确；由于电阻器D与电阻R2的并联电阻R＜R1，所以D两端的电压小于，且D阻值变大，则，B错误。
3．【答案】 A
【解析】因为超导体电阻为零，不损耗电功率，所以节约的电功率即是用普通材料时线路损耗的电功率，．故选A项。
4．【答案】 B
【解析】L4突然熄灭后，电路总电阻增大，根据欧姆定律得知：电路中总电流I减小，L1两端电压U1=E-IR，I减小，其他量不变，则U1增大，L1更亮．L2中电流I2=I–I1，I减小，I1增大，则I2减小，L2变暗．L3电压U3=U1–U2，U1增大，U2减小，则U3增大，L3更亮．所以L1、L3更亮，L2变暗．
5．【答案】 B
【解析】设用电器电阻为R，接在AB和CD两端时的电压分别为U和U＇，由，，得。因此用电器接在CD两端时，输电线上降落的电压。则两根输出电线的总电阻。所以 。故选B。
6．【答案】A
【解析】电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P＝1000 W－120 W＝880 W，对电热丝，由可得电热丝的电阻为，选项A正确；由于不知道电动机线圈的发热功率，所以电动机线圈的电阻无法计算，选项B错误；当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为880 J，选项C错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J，选项D错误。
7．【答案】 A
【解析】式中，d的方次最大，故d对实验的准确性影响最大，A正确．
8．【答案】 B
【解析】取长度为的一段导体，导体中有电流I，导体处于非静电平衡状态，内部有场强，设场强为E，由电阻定律可得，导体的电阻，由欧姆定律可得导体两端的电压U=IR，再由电势差与电场强度的关系可得U=E，由以上三式可得电场强度E=I／S，电子在铜导体中受到的电场力为F=eE=Ie／S．
9．【答案】 B
【解析】本题考查电阻定律．由图象可知，Ux=6 V，Uy=4 V，由两导体串联时电流相同，得，而，，所以，则，故正确答案为B．
10．【答案】 B
【解析】本题考查电阻定律和并联电路电流特点的应用．因甲、乙两保险丝等长，由，知，当R1、R2并联时，令I1=2 A，则由I1R1=I2R2得I2=8 A＞6 A，故I1不能取2 A；令I2=6 A，则由I1R1=I2R2得I1=1.5 A＜2.0 A，故两者并联时，整个电路允许通过的最大电流I=I1+I2=7.5 A．故正确选项为B．
二、填空题
11．【答案】（1）实物连线图如图
（2）记录温度计的示数记录电压表的示数 （3）100 0.400
【解析】改变温度后，热敏电阻阻值改变，电压表示数改变，从图线知R与t成线性关系，且纵轴上截距（当t=0℃时）R=100Ω，斜率为ΔR／Δt=0.400，所以R=100+0.400t（Ω）．
12．【答案】（1）/，a （2）如图所示 （3）2.30 （4）94
【解析】：（1）由（3）中电流表的读数为0.50A时，电压表的读数为2.30V可知，Rx和R0的总阻值约为4.60欧姆，若选用滑动变阻器R1，电源电压为6伏特，电流表的量程只有0.6A，会把电流表烧坏，故滑动变阻器应该选R2。
（2）如图
（3）2.30V
（4）Rx的阻值为1.60欧姆，由可知
三、解答题
13．【答案】（1）7.884×1011 J或2.19×105 kW·h （2）900盏 （3）
14．【答案】（1）85.7％ （2）6.0 m／s（3）1.0 m／s。
【解析】（1）由表可知，电机的额定电压为U0=40 V，额定电流为I0=3.5 A，所以电机正常工作时输人功率为P入=U0I0=140 W．又因电机的输出功率为P出=120 W，所以电机的功率为．（2）行驶时所受阻力为f=k(M+m)g，式中m为车的质量．当达到最速度vm时，应有P出=fvm，所以最大速度．（3）当车速为v1=1.0 m／s时，牵引力．设此时车的加速度为n，根据牛顿第二定律F－f=(M+m)a，解得a=1.0 m／s2．
15. 【答案】 ⑴/ ⑵/
【解析】⑴当电动机停止转动时看作纯电阻元件，由欧姆定律得：
线圈电阻/ ，
代入数据得/ .
⑵当电动机恢复正常运转时，有：
/ . ①
/ . ②
/ . ③
由①、②、③式得：
/ .
代入数据得
/ .
【学习目标】
1．理解电功、电功率以及焦耳热的计算公式，能够熟练地运用其进行计算；明确不同的电路中能的转化情况，能够区分电功和焦耳热的不同、电功率和热功率的不同。 2．在非纯电阻电路中能的转化，电功和电热的区别以及一些功率的意义（如电源的总功率，发热功率，额定功率，实际功率等）。 3．明确导体电阻的决定因素，能够从实验和理论的两个方面理解电阻定律，能够熟练地运用电阻定律进行计算。
【巩固练习】
一、选择题
1．加在某电动机上的电压是U（V），电动机消耗的电功率为P（W），电动机线圈的电阻为r（Ω），则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ）
A．P B． C． D．
2．（2019 上海模拟）一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图像如图6甲所示，若将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，3个用电器消耗的电功率均为P，现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，它们之间的关系为( )
/
A．P1＝4PD B．
C．PD＝P2 D．P1＜4P2
3．超导材料电阻率恰变为零的温度称为临界温度．1987年我国科学家发现了临界温度为90 K的高温超导材料．利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（ ）
A．1 kW B．1.6×103 kW C．1.6 kW D．10 kW
4．如图所示电路，开关S闭合后，四个灯泡都正常发光，某时刻t，L4因灯丝烧断而突然熄灭，假设其它三灯丝都没烧断，则（ ）/
A．L2变暗，L3更亮，L1不变
B．L1、L3更亮，L2变暗
C．L1更亮，L2、L3变暗
D．L1、L2、L3都更亮
5．如图所示，在输入电压U恒定的电路上，将用电器L接在AB两端时消耗的功率是9 W，将它接在较远的CD两端时消耗的功率是4 W，则AC、BD两根输电线上消耗的功率为（ ）
A．1 W B．2 W C．5 W D．13 W
6．(2019 湖北武汉调研)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是( )
/
A．电热丝的电阻为55 Ω
B．电动机线圈的电阻为
C．当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1 000 J
D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1 000 J
7．在“测定金属的电阻率”的实验中，由可知，对实验结果的准确性影响最大的是（ ）
A．导线直径d的测量 B．电压U的测量
C．电流I的测量 D．导线长度的测量
8．在横截面积为S的粗细均匀铜导体中流过恒定电流I，铜的电阻率为，电子电荷量为e，则电子在铜导体中运动时受到的电场作用力为（ ）
A．0 B．Ie／S C．IS／e D．Ie／S
9．两根材料相同的均匀导线x和y，x长为，y长为2，串联的电路中，沿长度方向电势x和y，x长为，y长为2，串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图所示，则x，y导线的横截面积比为之（ ）
A．2∶3 B．1∶3 C．1∶2 D．3∶1
10．甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是d1=0.5 mm和d2=1 mm，熔断电流分别为2.0 A和6.0 A，把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是（ ）
A．6.0 A B．7.5 A C．10.0 A D．8.0 A
二、填空题
11．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性，现有器材：直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定）、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．
/ /
（1）若用上述器材测量热敏电阻值随温度变化的特性，请你存图中的实物图上连线．
（2）实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，________，________，断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据．
（3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图的R-t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻R-t的关系式：R=________+________t（Ω）（保留3位有效数字）．
12．(2019 天津武清三模)实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为/，查得铜的电阻率为/，再利用图示电路测出铜导线的电阻/，从而确定导线的实际长度。
可供使用的器材有：
电流表：量程/，内阻约/；
电压表：量程/，内阻约/；
滑动变阻器/：最大阻值/；
滑动变阻器/：最大阻值/；定值电阻：/；
电源：电动势/，内阻可不计；开关、导线若干。
回答下列问题：
①实验中滑动变阻器应选 （选填“/”或“/”），闭合开关S前应将滑片移至______端（选填“/”或“/”）。
②在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据实验电路图完成剩余部分的连接。
/
③调节滑动变阻器，当电流表的读数为/时，电压表示数如图所示，读数为 _______V。
④导线实际长度为 m（保留2位有效数字）。
三、解答题
13．保护自然环境，开发绿色能源，实现旅游与环境的协调发展．某植物园的建筑层顶装有太阳能发电系统，用来满足园内用电需求．已知该发电系统的输出功率为1.0×105 W、输出电压为220 V．求：
（1）按平均每天太阳照射6 h计，该发电系统一年（按365天计）能输出多少电能？
（2）该太阳能发电系统除了向10台1000 W的动力系统正常供电外，还可以同时供园内多少盏功率100 W，额定电压为220 V的照明灯正常工作？
（3）由于发电系统故障，输出电压降为110 V，此时每盏功率为100 W、额定电压为220 V的照明灯消耗的功率是其正常工作时的多少倍？
14．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：
规格
后轮驱动直流永磁毂电机
车型
26＂电动自行车
额定输出功率
120 W
整车质量
30 kg
额定电压
40 V
最大载重
120 kg
额定电流
3.5 A
质量为M=70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力Ff恒为车和人总重的k=0.02倍，取g=10 m／s2．求：
（1）此车的永磁毂电机在额定电压下正常工作的效率；
（2）仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，人骑自行车的最大速度；
（3）仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1=1.0 rn／s时人骑车的最大加速度．
15. 某同学在研究微型直流电动机的性能时，采用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R的阻值，使电动机无法转动，此时电流表和电压表的示数分别为0.2 A和0.3V。重新调节R的阻值，使电动机能够正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为1.0 A和6.0 V。（电流表、电压表均为理想电表）求：
（1）这台电动机的线圈电阻；
（2）电动机正常运转时的输出功率。
【答案与解析】
一、选择题
1．【答案】 C
【解析】本题考查电功率．电热功率P热=I2r，因为P=IU，，所以．故正确答案为C．
2．【答案】D
【解析】由于电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端时，三者功率相同，则此时三者电阻相同。当三者按照题图乙所示电路连接时，电阻器D两端的电压小于U，由题图甲图像可知，电阻器D的电阻增大，则有RD＞R1＝R2，而RD与R2并联，电压相等，根据，PD＜P2，C错误；由欧姆定律可知，电流ID＜I2，又I1＝I2＋ID，根据P＝I2R，P1＞4PD，P1＜4P2，A错误、D正确；由于电阻器D与电阻R2的并联电阻R＜R1，所以D两端的电压小于，且D阻值变大，则，B错误。
3．【答案】 A
【解析】因为超导体电阻为零，不损耗电功率，所以节约的电功率即是用普通材料时线路损耗的电功率，．故选A项。
4．【答案】 B
【解析】L4突然熄灭后，电路总电阻增大，根据欧姆定律得知：电路中总电流I减小，L1两端电压U1=E-IR，I减小，其他量不变，则U1增大，L1更亮．L2中电流I2=I–I1，I减小，I1增大，则I2减小，L2变暗．L3电压U3=U1–U2，U1增大，U2减小，则U3增大，L3更亮．所以L1、L3更亮，L2变暗．
5．【答案】 B
【解析】设用电器电阻为R，接在AB和CD两端时的电压分别为U和U＇，由，，得。因此用电器接在CD两端时，输电线上降落的电压。则两根输出电线的总电阻。所以 。故选B。
6．【答案】A
【解析】电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P＝1000 W－120 W＝880 W，对电热丝，由可得电热丝的电阻为，选项A正确；由于不知道电动机线圈的发热功率，所以电动机线圈的电阻无法计算，选项B错误；当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为880 J，选项C错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J，选项D错误。
7．【答案】 A
【解析】式中，d的方次最大，故d对实验的准确性影响最大，A正确．
8．【答案】 B
【解析】取长度为的一段导体，导体中有电流I，导体处于非静电平衡状态，内部有场强，设场强为E，由电阻定律可得，导体的电阻，由欧姆定律可得导体两端的电压U=IR，再由电势差与电场强度的关系可得U=E，由以上三式可得电场强度E=I／S，电子在铜导体中受到的电场力为F=eE=Ie／S．
9．【答案】 B
【解析】本题考查电阻定律．由图象可知，Ux=6 V，Uy=4 V，由两导体串联时电流相同，得，而，，所以，则，故正确答案为B．
10．【答案】 B
【解析】本题考查电阻定律和并联电路电流特点的应用．因甲、乙两保险丝等长，由，知，当R1、R2并联时，令I1=2 A，则由I1R1=I2R2得I2=8 A＞6 A，故I1不能取2 A；令I2=6 A，则由I1R1=I2R2得I1=1.5 A＜2.0 A，故两者并联时，整个电路允许通过的最大电流I=I1+I2=7.5 A．故正确选项为B．
二、填空题
11．【答案】（1）实物连线图如图
（2）记录温度计的示数记录电压表的示数 （3）100 0.400
【解析】改变温度后，热敏电阻阻值改变，电压表示数改变，从图线知R与t成线性关系，且纵轴上截距（当t=0℃时）R=100Ω，斜率为ΔR／Δt=0.400，所以R=100+0.400t（Ω）．
12．【答案】（1）/，a （2）如图所示 （3）2.30 （4）94
【解析】：（1）由（3）中电流表的读数为0.50A时，电压表的读数为2.30V可知，Rx和R0的总阻值约为4.60欧姆，若选用滑动变阻器R1，电源电压为6伏特，电流表的量程只有0.6A，会把电流表烧坏，故滑动变阻器应该选R2。
（2）如图
（3）2.30V
（4）Rx的阻值为1.60欧姆，由可知
三、解答题
13．【答案】（1）7.884×1011 J或2.19×105 kW·h （2）900盏 （3）
14．【答案】（1）85.7％ （2）6.0 m／s（3）1.0 m／s。
【解析】（1）由表可知，电机的额定电压为U0=40 V，额定电流为I0=3.5 A，所以电机正常工作时输人功率为P入=U0I0=140 W．又因电机的输出功率为P出=120 W，所以电机的功率为．（2）行驶时所受阻力为f=k(M+m)g，式中m为车的质量．当达到最速度vm时，应有P出=fvm，所以最大速度．（3）当车速为v1=1.0 m／s时，牵引力．设此时车的加速度为n，根据牛顿第二定律F－f=(M+m)a，解得a=1.0 m／s2．
15. 【答案】 ⑴/ ⑵/
【解析】⑴当电动机停止转动时看作纯电阻元件，由欧姆定律得：
线圈电阻/ ，
代入数据得/ .
⑵当电动机恢复正常运转时，有：
/ . ①
/ . ②
/ . ③
由①、②、③式得：
/ .
代入数据得
/ .