第十二章
电能
能量守恒定律
知识点整合
（含对应的典型例题及扩展知识点）
目
录
一、闭合电路的动态变化
2
1.基本思路
2
2.串反并同
2
2.1串反并同的应用
2
二、电路中的能量转化
5
1.电功
5
2.电功率
5
3.焦耳定律
5
4.电功率与热功率的区别与联系
6
5.电动机的功率和效率
7
三、闭合电路的欧姆定律
10
1.电动势
10
2.闭合电路欧姆定律及其能量分析
10
3.闭合电路的欧姆定律
11
4.路端电压与负载的关系
11
5.闭合电路中的几个关系式
12
一、闭合电路的动态变化
1.基本思路
闭合电路中只要电路的某一部分发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。
这类题题型主要有常规电路动态分析、含热敏（光敏）电阻的动态电路、含容电路动态分析及电路故障分析等（见配套复习题word文件）。
解这类题基本思路：“部分→整体→部分”，即从阻值变化入手，由串、并联规律判知R总的变化情况，再由欧姆定律判知I总和U端的变化情况，最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况。
2.串反并同
是指电源内阻不可忽略时，电路中与变化电阻串联的用电器，其电流、电压、功率（或电流表、电压表示数，灯泡发光的亮度等）的变化均与电阻变化规律相反；
而与变化电阻并联的用电器，其电流、电压、功率等的变化均与电阻变化规律相同。运用此法进行电路动态分析简捷、方便。
2.1串反并同的应用
（1）电源与电路中的一切（电阻、用电器、仪表等）看做串联。
（2）某一接有开关的电阻，开关由“断开”到“闭合”，可将此电阻阻值理解为从无穷大变小到某一阻值（即阻值减小）；
开关由“闭合”到“断开”，可将此电阻阻值理解为从某一阻值增大到无穷大（即阻值增加）。再应用“串反并同”（见下题2）。
1.如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的。现在突然发现灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( )
A.R3断路
B.R1短路
C.R2断路
D.R1、R2同时短路
C解析 灯泡A比原来暗了些，说明灯泡A的电流和电压变小；灯泡B比原来亮了些，说明灯泡B的电压和电流变大。采取代入排除法，将选项逐个代入分析：R3断路→R外增大→R总变大→I减小→U内＝Ir减小，由U＝E－U内可知路端电压U变大，由此可知两灯均变亮，故A错误；R1短路→R外减小→R总减小→I增大，又可知U内＝Ir增大，路端电压U减小，IR3减小，又因为I＝IR3＋IA，故IA增大，通过灯泡A和B的电流变大，两灯变亮，B错误；同理分析可知C正确，D错误。
2.如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只闭合开关S1，三个灯泡都能正常工作。如果再闭合S2，则下列表述正确的是( )
A.电源输出功率减小
B.L1上消耗的功率增大
C.通过R1的电流增大
D.通过R3的电流增大
C解析：S2由断开到闭合，可视为R2阻值减小。根据串反并同，电源与R2串联，电源功率增大，A错。L1与R2并联，L1功率减小，B错。R1与R2串联，R1电流增大，C对。R3与R2并联，R3电流减小。D错。
二、电路中的能量转化
1.电功
定义：电流在一段电路中所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流、通电时间三者的乘积。
公式：W＝UIt。适用于所有电路。标量。
单位：国际单位是焦耳，符号是J。
2.电功率
定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比。
公式：P＝＝UI。适用于所有电路。
单位：国际单位是瓦特，符号是W。
3.焦耳定律
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。
表达式：Q＝I2Rt。
热功率
4.电功率与热功率的区别与联系
区别：电功率是指某段电路的总功率，表示电流在一段电路中做的功等于这段电路两端的电压U和通过这段电路的电流I的乘积，P电＝UI。
热功率是指元件(导体)因发热而消耗的功率，电流通过元件发热的功率等于通过元件(导体)的电流的平方与电阻的乘积，P热＝I2R。
联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率；对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除内能外其他形式的能的功率之和。
纯电阻电路
非纯电阻电路
电流、电压和电阻三者间的关系
遵循欧姆定律，I＝
不遵循欧姆定律，I＜
能量转化规律
电流做功将电能全部转化为内能，即
W＝Q＝UIt＝I2Rt＝t
电流做功将电能转化为内能和其他形式的能，电功W＝UIt，而电热Q＝I2Rt，即W＝Q＋W其他＞Q
功率关系
电功率等于热功率，即P电＝P热＝UI＝I2R＝
电功率P电＝UI，热功率P热＝I2R，P电＝P热＋P其他
元件举例
电阻、电炉丝、白炽灯等
电动机、电解槽、电风扇等
5.电动机的功率和效率
(1)电动机的输入功率是电动机消耗的总功率，P入＝UI。
(2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P热＝I2r。
(3)电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率，P出＝IU－I2r。
(4)电动机的效率：η＝×100%＝×100%。
1.（纯电阻电路中的电功率的分析与计算）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，且电路中消耗功率最小的电路是( )
思路点拨
(1)两电灯均正常发光时，其电压必为额定电压。
(2)滑动变阻器消耗的功率最小时电路总功率就最小。
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，B灯被烧毁，A错误；对于B电路，由于RB＞RA，A灯又并联变阻器，并联电阻更小于RB，所以UB＞U并，B灯被烧毁，B错误；对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于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，由于C电路中变阻器功率为(IA－IB)×110
V，而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。
2.（非纯电阻电路中的电功率的分析与计算）在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5
A和
1.0
V；重新调节R使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0
A和15.0
V。求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。
思路点拨：(1)电动机停止转动，电路为纯电阻电路。
(2)电动机正常运转，电路为非纯电阻电路。
解析 当电流表和电压表的示数为0.5
A和1.0
V时，电动机停止工作，电动机中只有电动机的内阻消耗电能，其阻值r＝＝
Ω＝2
Ω
当电动机正常工作时，电流表、电压表示数分别为2.0
A
和15.0
V，
则电动机的总功率P总＝U2I2＝15.0×2.0
W＝30.0
W
线圈电阻的热功率P热＝Ir＝2.02×2
W＝8.0
W
所以电动机的输出功率
P输出＝P总－P热＝30.0
W－8.0
W＝22.0
W。
三、闭合电路的欧姆定律
闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路。用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。
非静电力：在电源内部把正电荷从负极搬运到正极的力。
电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
1.电动势
物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领。
定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比。
定义式：E＝，E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的。电动势不同，表示将其他形式的能转化为电能的本领不同。例如，蓄电池的电动势为2
V，表明在蓄电池内移送1
C的电荷时，可以将2
J的化学能转化为电能。
单位：伏特，符号是V
2.闭合电路欧姆定律及其能量分析
内电阻：电源内电路中的电阻。
闭合电路中的能量转化：如图所示，A为电源正极，B为电源负极，电路中电流为I，在时间t内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝I2Rt＋I2rt。
3.闭合电路的欧姆定律
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。
表达式：I＝。
常见的变形公式：E＝U外＋U内。
4.路端电压与负载的关系
负载：外电路中的用电器
路端电压：外电路的电势降落
路端电压与电流的关系
(1)公式：U＝E－Ir
(2)结论：①外电阻R减小→I增大→U减小。
②外电路断路→I＝0→U＝E
③外电路短路→I＝→U＝0
5.闭合电路中的几个关系式
几种形式
说明
(1)E＝U＋U内
(1)
I＝和U＝E只适用于外电路为纯电阻的闭合电路
(2)I＝
(3)U＝E－Ir
(U、I间关系)
(4)U＝E
(U、R
间关系)
(2)
由于电源的电动势E和内电阻r不受R变化的影响，从I＝不难看出，随着R的增加，电路中电流I减小
(3)
U＝E－Ir既适用于外电路为纯电阻的闭合电路，也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路
1．电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此( )
A．电动势是一种非静电力
B．电动势越大，表明电源储存的电能越多
C．电动势的大小是非静电力做功能力的反映
D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压
C [电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故选项A、B错误，C正确；闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项D错误。]
2．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800
mV，短路电流为40
mA。若将该电池板与一阻值为20
Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是( )
A．0.10
V B．0.20
V C．0.30
V D．0.40
V
D [电源电动势为0.8
V，根据I短＝，解得r＝＝20
Ω，所以U＝E＝0.4
V，D正确。]
3.铅蓄电池的电动势为2
V，一节干电池的电动势为1.5
V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1
A和0.2
A。试求两个电路都工作20
s时间，电源所消耗的化学能分别为多少？哪一个把化学能转化为电能的本领更大？
[解析] 对铅蓄电池电路，20
s内通过的电荷量
q1＝I1t＝2
C
对干电池电路，20
s内通过的电荷量
q2＝I2t＝4
C
由电动势定义式E＝得，电源消耗的化学能分别为
W1＝q1E1＝4
J，
W2＝q2E2＝6
J，
因E1>E2，故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领大。第十二章
电能
能量守恒定律
复习题
（含解析答案，由简入难多层次复习题）
1.（含光敏（热敏）电阻的动态电路分析）如图所示，电源电动势为
E，内阴为r。电路中的R1为光敏电阻（其阻值随光照强度增大而减小），R2为定值电阻。当开关S闭合时，下列说法正确的是
（
）
A
增大光照强度，电流表示数变小
B
增大光照强度，电压表示数变小
C
减小光照强度，R2消耗的功率变大
D
减小光照强度，电源消耗的总功率变大
2.（含容电路动态分析）如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则（
）
A．电容器中的电场强度将增大
B．电容器上的电荷量将减少
C．电容器的电容将减小
D．液滴将向上运动
3.(多选)如图所示，L1、L2是两个规格不同的灯泡，当它们如图连接时，恰好都能正常发光，设电路两端的电压保持不变，在将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列判断正确的是( )
A.滑动变阻器两端电压变大
B.通过滑动变阻器的电流变小
C.L1变暗，L2变亮
D.L1变亮，L2变暗
4.(多选)如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r＜R，c为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是( )
A.R2消耗的功率变小
B.R3消耗的功率变大
C.电源输出的功率变大
D.电源内阻消耗的功率变大
5.三只电阻R1、R2和R3按如图所示连接，在电路的A、B端加上恒定电压后，电阻R1消耗的功率最大，则三只电阻的阻值大小关系为( )
A.R1>R2>R3
B.R2>R1>R3
C.R3>R2>R1
D.R1>R3>R2
6.(多选)如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等。则下列对这两个电路中的U甲、U乙、R甲、R乙之间的关系的说法，正确的是( )
A.U甲＞2U乙
B.U甲＝2U乙
C.R甲＝4R乙
D.R甲＝2R乙
7.如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U－I图像中的哪一条直线？
(2)定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？
(3)求出电源的电动势和内阻。
8.(多选)如图所示，一直流电动机与阻值R＝9
Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30
V，内阻r＝1
Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10
V，已知电动机线圈电阻RM＝1
Ω，则下列说法中正确的是( )
A.通过电动机的电流为10
A
B.电动机的输入功率为20
W
C.电动机的热功率为4
W
D.电动机的输出功率为16
W
9．在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，在调节可变电阻R的阻值过程中，发现理想电压表的示数减小，则
( )
A．R的阻值变大
B．路端电压不变
C．干路电流减小
D．路端电压和干路电流的比值减小
10.如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的。现在突然发现灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( )
A.R3断路
B.R1短路
C.R2断路
D.R1、R2同时短路
11.把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内( )
A.由Q＝I2Rt可知，电炉的发热量减小
B.由Q＝UIt可知，电炉的发热量不变
C.由Q＝t可知，电炉的发热量增大
D.无法确定
12.
(多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )
A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B.W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻电路
C.在非纯电阻电路中，UI>I2R
D.焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路
13.(多选)理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干，设电动机的线圈电阻为R1，它与电热丝的电阻R2串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的电功率为P，则有( )
A.P＜UI
B.P＝I2(R1＋R2)
C.P＝UI
D.P＞I2(R1＋R2)
14.图为甲、乙两灯泡的I－U图像，根据图像，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220
V的电路中时实际发光的功率约为( )
A.15
W，30
W
B.30
W，40
W
C.40
W，60
W
D.60
W，100
W
15.A、B为“220
V 100
W”的两盏相同的灯泡，C、D为“220
V 40
W”的两盏相同的灯泡。现将四盏灯泡接成如图所示的电路，并将两端接入电路，各灯实际功率分别为PA、PB、PC、PD。则实际功率的大小关系为( )
A.PA＝PB，PC＝PD
B.PA＝PD＞PB＝PC
C.PD＞PA＞PB＞PC
D.PB＞PC＞PD＞PA
16.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5
A和1.0
V；当重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0
A和15.0
V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是( )
A.电动机的内阻为7.5
Ω
B.电动机的内电阻发热功率为8.0
W
C.电动机的输出功率为30
W
D.电动机的效率约为27%
17.(多选)以下关于电源的说法中正确的是( )
A.电源的作用是维持导体两端的电压，使电路中有持续的电流
B.在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力
C.静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减小
D.静电力移动电荷做功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加
18．（多选）如图所示为闭合电路中两个不同电源的U－I图象，则下列说法中正确的是( )
A．电动势E1＝E2，短路电流I1>I2
B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2
C．电动势E1>E2，内阻r1>r2
D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2
的路端电压变化较大
19.如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U－I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则( )
A．P1>P2
B．P1
C．η1>η2
D．η1<η2
20.把6个相同的电灯接成如图甲、乙所示两电路，通过调节供电电压与变阻器R1、R2的阻值，使两组电灯均能正常发光，并且两电路消耗的总电功率也相同，则R1、R2大小满足( )
A.R2＝9R1
B.R2＝6R1
C.R2＝3R1
D.R1＝R2
21.如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线，曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线。若A、B点的横坐标均为1
A，那么AB线段表示的功率为( )
A.1
W
B.6
W
C.2
W
D.2.5
W
22.如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是( )
A.电流表坏了或未接好
B.从点a经过灯L1到点b的电路中有断路
C.灯L2的灯丝断了或灯座未接通
D.电流表和灯L1、L2都坏了
23.（多选）如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图线。将这个电阻分别接到a、b两电源上，那么( )
A.R接到b电源上时电源的效率高
B.R接到b电源上时电源的输出功率较大
C.R接到a电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低
D.R接到a电源上时电阻的发热功率较大，电源效率也较高
24.（多选）在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0
V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列判断正确的是( )
A.灯泡L1的电阻为12
Ω
B.通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍
C.灯泡L1消耗的电功率为0.75
W
D.灯泡L2消耗的电功率为0.30
W
25．如图所示，额定电压为110
V的两盏电灯，额定功率分别为PA＝100
W，PB＝25
W．把它们接到220
V的电路上，欲使它们都能正常发光且耗电最少，应采用的接法是( )
26.如图所示的电路中，所用电源的电动势E＝4
V，内电阻r＝1
Ω，电阻R1可调。现将R1调到3
Ω后固定。已知R2＝6
Ω，R3＝3
Ω，求：
(1)开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？
(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？
27.一台小型电动机在380
V电压下正常工作时，能将30
kg的货物在30
s内匀速提升30
m，通过它的电流是1
A。除电动机线圈生热外，其他能量损失不计，求在此过程中：(g取10
m/s2)。
(1)拉力对货物做功的功率；(2)电动机的输出功率；
(3)电动机线圈所产生的热量。
答案解析
1
B
解析：根据串反并同，增大光照强度，R1阻值减小，电流表与R1串联，示数增大，A错，电压表与R1并联，示数减小，B对。减小光照强度，R1阻值增大，R2与R1串联，功率减小，C错。电源与R1串联，功率减小，D错。
2
B
解析：根据串反并同，P滑片左移，阻值增大，电容与P串联，电压减小，根据E=U/d，E减小，A错。F=Eq，F减小，液滴向下运动，D错。根据Q=C
U，Q减小，B对。电容与U无关，保持不变，C错。
3
ABC解析 当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，L1灯两端电压减小，L1灯变暗，L2和滑动变阻器两端电压增大，通过L2的电流增大，L2灯变亮，通过滑动变阻器的电流减小，故选项A、B、C正确，D错误。
4
CD解析 等效电路如图所示。
Rac减小，R2
Rac串联，功率增大，A错，R3
Rac并联，功率减小，B错。电源、电源内阻r与串联，功率变大，CD对
5
B解析 电阻R1、R2并联，二者两端的电压相等，因为电阻R1消耗的功率最大，由功率公式P＝，可判断R2>R1，由串、并联电路的特点可知，通过电阻R1的电流小于通过电阻R3的电流，根据功率公式P＝I2R，可判断R1>R3，故选项B正确。
6
BC解析 设灯泡的电阻为R，正常发光时电流为I，电压为U，由于两个电路的总功率相等，P＝U甲I＝U乙·2I，得U甲＝2U乙；又由U甲＝2U＋IR甲，U乙＝U＋2IR乙，得R甲＝4R乙，故选项B、C正确。
7
解析 (1)电流增大，路端电压减小，定值电阻R0分压增大，V1指示电阻R0两端电压，示数变化如AC直线所示，V2指示路端电压，示数变化如BC直线所示。
(2)根据欧姆定律，由题图乙可知，
R0＝＝
Ω＝3
Ω。
当电流取最小值I0＝0.5
A时，变阻器的阻值最大，此时变阻器两端电压UR＝UB－UA＝(7.5－1.5)V＝6
V，总电阻R＝＝
Ω＝12
Ω。
(3)根据闭合电路欧姆定律，路端电压与电流的关系是
U＝E－Ir
所以BC直线斜率的绝对值表示电源内阻，
即r＝||＝
Ω＝1
Ω，
电动势E＝UB＋I0r＝(7.5＋0.5×1)
V＝8
V。
答案 (1)见解析 (2)3
Ω 12
Ω (3)8
V 1
Ω
8
BCD解析 由E＝30
V，电动机两端电压为10
V可得R和电源内阻上分得电压为20
V，则I＝
A＝2
A，故A错误；电动机输入功率P＝UI＝10
V×2
A＝20
W，故B正确；P热＝I2RM＝22×1
W＝4
W，故C正确；P输出＝P－P热＝20
W－4
W＝16
W，故D正确。
9
D 根据串反并同，电压表示数减小，可推出与其并联的可变电阻R的阻值减小，A错。电源内阻r与R串联，则电压增大，电流增大，同时路端电压减小，B错，C错。D项比值是路端总电阻，D对
10
C解析 灯泡A比原来暗了些，说明灯泡A的电流和电压变小；灯泡B比原来亮了些，说明灯泡B的电压和电流变大。采取代入排除法，将选项逐个代入分析：R3断路→R外增大→R总变大→I减小→U内＝Ir减小，由U＝E－U内可知路端电压U变大，由此可知两灯均变亮，故A错误；R1短路→R外减小→R总减小→I增大，又可知U内＝Ir增大，路端电压U减小，IR3减小，又因为I＝IR3＋IA，故IA增大，通过灯泡A和B的电流变大，两灯变亮，B错误；同理分析可知C正确，D错误。
11
C解析 将家用电炉的电热丝剪去一小段后，其电阻R变小，由于加在电炉两端的电压U不变，因此由公式Q＝t可知，在相同时间t内，电炉的发热量Q增大，选项C正确
12
BCD解析 电功率公式P＝，表示电功率越大，电流做功越快。对于一段电路，有P＝IU，I＝，焦耳热Q＝()2Rt，可见Q与P、U、t、R都有关，所以P越大，Q不一定越大，A错误；W＝UIt适用于任何电路，而I＝只适用于纯电阻电路，B正确；在非纯电阻电路中，电流做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W>Q，即UI>I2R，C正确；Q＝I2Rt适用于任何电路，D正确
13
CD解析 电动机正常转动时，电动机消耗的功率P＝UI，且大于发热功率，选项C、D正确。
14
C解析 从图像的横坐标(U)为220
V的刻度可找出对应的纵坐标(I)的值分别为I甲＝0.18
A，I乙＝0.27
A。则P甲＝UI甲≈40
W，P乙＝UI乙≈60
W，C正确。
15
C解析 根据R＝得，RA＝RB＜RC＝RD。由电路图知，UB＝UC，根据P＝知PB＞PC；因为IA＝ID，根据P＝I2R知，PD＞PA。流过A、D的电流大于流过B、C的电流，由P＝I2R知，PA＞PB，PD＞PC，所以PD＞PA＞PB＞PC。
16
B解析 当电流表和电压表的示数分别为0.5
A和1.0
V时，电动机停止工作，可把其看作纯电阻，其阻值r＝＝
Ω＝2.0
Ω，选项A错误；电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0
A和15.0
V，则电动机的内电阻发热功率，P热＝Ir＝2.02×2
W＝8.0
W，选项B正确；电动机的总功率P总＝U2I2＝15.0
V×2.0
A＝30.0
W，所以电动机的输出功率P输出＝P总－P热＝30.0
W－8.0
W＝22.0
W，选项C错误；电动机的效率η＝＝×100%＝73.3%，选项D错误。
17
AD解析 电源的作用是维持导体两端的电压，使电路中有持续的电流，故A正确；在电源内部既存在非静电力，又存在静电力，故B错误；静电力与非静电力都可以使电荷移动，静电力移动电荷做功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加，故C错误，D正确。
18
AD解析：选AD.由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋Ir.当I＝0时电动势E等于路端电压U，即U－I图线和U轴的交点就是电动势，由图知，两电源的电动势相等．当
U＝0时I＝E/r，U－I图线和I轴的交点就是短路电流，由图知I1>I2.A正确．而r＝E/I，即图线的斜率表示电源的内阻，由图知r119
C解析：由直线A可知，E＝6
V，r＝1
Ω，由直线B、C可知，R1＝2
Ω，R2＝0.5
Ω，P1＝()2·R1＝8
W，η1＝＝，P2＝()2R2＝8
W，η2＝＝故有：P1＝P2 η1>η2，只有C正确．
20
A解析 设每个灯泡正常发光时其电流为I，则题图甲中总电流为3I，题图乙中总电流为I；要使两电路消耗的总电功率也相同，需使PR1＝PR2，即(3I)2R1＝I2R2，故R2＝9R1，所以选项A正确，B、C、D错误。
21
C解析 由题图知，在C点，电源的总功率等于电源内部的热功率，所以电源的电动势为E＝3
V，短路电流为I＝3
A，所以电源的内阻为r＝＝1
Ω。图像上AB段所表示的功率为PAB＝P总－I2r＝(1×3－12×1)
W＝2
W，故C正确，A、B、D错误。
22
B解析 由于闭合开关，两灯不亮，电流表没有示数，可以断定电路中某处断路，由于电压表有示数，则经开关、电流表、电压表、L2线路没有断路，故应是点a经L1到点b间有断路，故B正确。
23
AC解析 由题图知Ea>Eb，内阻ra>rb，当电阻R接到电源两极时，电源的效率为η＝＝，所以R接到电源b上时，电源的效率高，A正确，D错误；由题图知，R接到电源a上时，电源的输出电压和电流均比接到b上时大，故R接到电源a上时，电源的输出功率较大，B错误，C正确。
24
注意：乙图是曲线，即R与U是非线性的关系
ACD解析 当开关闭合后，灯泡L1两端的电压U1＝3
V，由题图乙读出其电流I1＝0.25
A，则灯泡L1的电阻R1＝＝12
Ω，功率P1＝U1I1＝0.75
W，故A、C正确；灯泡L2、L3串联，电压U2＝U3＝1.5
V，由题图乙读出其电流I2＝I3＝0.20
A，灯泡L2、L3的功率P＝1.5
V×0.20
A＝0.30
W，故B错误，D正确。
25
C解析：要使它们正常发光且耗电最少，由串、并联电路的特点，由于RA26
解析 (1)开关S断开时，
I1＝＝
A＝0.4
A
开关接通时，R2、R3并联的总电阻R23＝＝2
Ω
I1′＝＝
A＝0.667
A。
(2)开关接通时，A、B之间的总电阻R23＝2
Ω为定值，所以，只有当R1′＝0时，总电流最大，A、B之间的电功率才最大。
I＝＝
A＝
A
PAB＝I2R23＝()2×2
W＝3.556
W。
答案 (1)0.4
A 0.667
A (2)0 3.556
W
27解析 (1)货物匀速上升，故牵引力等于重力，故有F＝mg＝30×10
N＝300
N，
上升的速度为v＝1
m/s，
故牵引力的功率为P＝Fv＝300×1
W＝300
W。
(2)电动机的输出功率为300
W。
(3)由能量守恒定律可知
Q＝IUt－mgh＝(1×380×30－300×30)
J＝2
400
J。
答案 (1)300
W (2)300
W (3)2
400
J