1、高考命题解读高考(全国卷)四年命题情况对照分析分析年份 题 号 命题点卷 23 题通过测定电源的电动势和内阻的实验考查学生的创新设计实验的能力掌握多用电表的使用方法和原理2013 年卷 23 题 掌握多用电表的使用方法和原理卷 23 题通过测定电源的电动势和内阻的实验考查学生的创新设计实验的能力2014 年卷 22 题通过伏安法测电阻的实验考查学生的能力2015 年 卷 23掌握电流表的改装、仪器的选择、故障检测卷 23 题 通过设计实验掌握传感器的应用卷 17 题通过含容电路考查了学生电路的分析能力2016 年卷 23 题通过测量电压表的内阻的实验考查学生创新设计实验的能力高考对本章内容的高
2、频考点主要是电学实验的知识同时也会考查电路的相关知识，一般难度较小，常以选择题的形式出题，而电学实验知识主要考查闭合电路欧姆定律、仪器的选取、电路的设计与创新知识，有一定的难度常以实验填空题的形式出题.2.命题趋势(1)应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路的动态分析.(2)非纯电阻电路的分析与计算、将结合实际问题考查电功、电热的关系.(3)实验及相关电路的设计与创新.第 1 讲 电路的基本概念和规律一、电流的理解及三个表达式1定义：电荷的定向移动形成电流2条件：(1)有自由移动的电荷；(2)导体两端存在电压3两个表达式(1)定义式：I ，q 为在时间 t 内通过导体
3、横截面的电荷量qt(2)微观表达式：InqSv，其中 n 为导体中单位体积内自由电荷的个数，q 为每个自由电荷的电荷量，S 为导体的横截面积，v 为自由电荷定向移动的速率4方向：电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向在外电路中电流由电源正极到负极，在内电路中电流由电源负极到正极深度思考 若一个电子，电 荷量为 e，绕核运动的周期为 T，则等效电流 I 的表达式是_答案 IeT解析 电子绕原子核做圆周运动，形成等效的 环形电流， 电 子电荷量为 e，运 动一周的时间为 T，则 I .eT二、欧姆定律及电阻定律1电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，
4、与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关(2)表达式：R .lS(3)电阻率物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量电阻率与温度的关系：a金属：电阻率随温度升高而增大b半导体(负温度系数)：电阻率随温度升高而减小c一些合金：几乎不受温度的影响2部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的 电阻成反比(2)表达式：I .UR(3)适用范围金属导电和电解液导电(对气体导电、半导体导电不适用) 纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路 )3导体的伏安特性曲线(1)IU 图线：以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为IU 图线，
5、如图 1 所示图 1(2)电阻的大小：图线的斜率 k ，图中 R1R2.IU 1R(3)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用欧姆定律(4)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用欧姆定律三、电功、电功率、电热及热功率1电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功(2)公式：W qUIUt(适用于任何电路)(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程2电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢(2)公式：P IU(适用于任何电路 )Wt3焦耳定律(1)电热：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(2)公式：QI
6、2Rt.4电功率 PIU 和热功率 PI 2R 的应用(1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为 P 电 UI ，热功率均为 P 热I 2R.(2)对于纯电阻电路而言：P 电 P 热 IUI 2R .U2R(3)对于非纯电阻电路而言：P 电 IUP 热 P 其他 I 2RP 其他 P 其他U2R深度思考 电动机正常工作时， 电功率大于热功率，当电动机通电卡住不转时，则电功率与热功率满足什么关系？为什么？答案 相等，电动机通电卡住不转时相当于一个发热的纯电阻，故电功率与热功率相等1判断下列说法是否正确(1)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多( )(2)电流 I 随时间
7、 t 变化的图象与坐标轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量 ( )(3)电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多( )(4)WUIt 适用于任何电路，而 WI 2Rt t 只适用于纯电阻电路( )U2R(5)由 R 可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流成反比( )UI(6)由 R 可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比( )lS2(人教选修 31P43 第 3 题改编)安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流设电荷量为 e 的电子以速率 v 绕原子核沿顺时针方向做半径为 r 的匀速圆周运动，关于该环形电流的说
8、法，正确的是( )A电流大小为 ，电流方向为顺时针ve2rB电流大小为 ，电流方向为顺时针verC电流大小为 ，电流方向为逆时针ve2rD电流大小为 ，电流方向为逆时针ver答案 C解析 电子做圆周运动的周期 T ，2rv由 I 得 I ，电流的方向与电子运动方向相反，故 为逆时针eT ve2r3(人教选修 31P52 第 4 题改编)图 2 是有两个量程的电压表，当使用 a、b 两个端点时，量程为 010 V，当使用 a、c 两个端点时，量程为 0100 V已知电流表的内阻 Rg 为 500 ，满偏电流 Ig 为 1 mA，则电阻 R1、R 2 的值( )图 2A9 500 90 000 B
9、90 000 9 500 C9 500 9 000 D9 000 9 500 答案 A解析 接 a、b 时，串联 R1，由串 联电路特点有 R 总 R 1R g 得 R1 R g9 500 .U1Ig U1Ig接 a、c 时串联 R1、R2，同理有 R 总 R 1R 2R g 得 R2 R gR 190 000 .U2Ig U2Ig4(人教选修 31P63 第 1 题)一个电源接 8 电阻时，通过电源的电流为 0.15 A，接 13 电阻时，通过电源的电流为 0.10 A，则电源的电动势和内阻分别为( )A2 V 1.5 B1.5 V 2 C2 V 2 D1.5 V 1.5 答案 B解析 由闭
10、合电路欧姆定律得EI 1(R1r )，EI 2(R2r )代入数据联立得 r2 ，E1.5 V.命题点一 利用“柱体微元”模型求电流利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时，注意以下基本思路：设柱体微元的长度为 L，横截面积为 S，单位体积内的自由电荷数为 n，每个自由电荷的电荷量为 q，电荷定向移动的速率为 v，则：(1)柱体微元中的总电荷量为 QnLSq.(2)电荷通过横截面的时间 t .Lv(3)电流的微观表达式 I nqvS.Qt例 1 如图 3 所示，一根长为 L、横截面积为 S 的金属棒，其材料的电阻率为 ，棒内单位体积自由电子数为 n，电子的质量为 m、电荷量为 e.在棒两端加上
11、恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为 v，则金属棒内的电场强度大小为( )图 3A. B.mv22eL mv2SneCnev D.evSL棒两端加上恒定的电压；棒内产生电流答案 C解析 由电流定义可知：I neSv.由欧姆定律可得：UIRneSv neL v，又qt nvtSet LSE ，故 Enev，选项 C 正确UL1在长度为 l、横截面积为 S、单位体积内自由电子数为 n 的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场导体内电荷量为 e 的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为 v
12、(不随时间变化 )的定向运动已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率 v 成正比，即 Ffkv(k 是常量) ，则该导体的电阻应该等于 ( )A. B. C. D.klneS klne2S kSnel kSne2l答案 B解析 电子定向移动，由平衡条件得，k ve ，则 U ，导体中的电流 IneSv，电阻 RUl kvle ，选项 B 正确UI klne2S2在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为 S、电流为 I 的电子束已知电子的电荷量为 e、质量为 m，则在刚射出加速电场时，一小段长为 l 的电子束内的电子
13、个数是( )A. B. IleS m2eU Ile m2eUC. D. IeS m2eU ISle m2eU答案 B解析 在加速电场中有 eU mv2，得 v .在刚射出加速 电场时，一小段 长为 l 的电12 2eUm子束内电量为 qItI ，则电子个数 n .B 正确lv qe Ile m2eU命题点二 欧姆定律及电阻定律1电阻的决定式和定义式的比较公式RlSRUI电阻的决定式 电阻的定义式说明了导体的电阻由哪些因素决定，R 由 、 l、S 共同决定提供了一种测电阻的方法伏安法，R与 U、I 均无关区别只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液适用于任何纯电阻导体2.对伏安特性曲线的理解
14、(如图 4 甲、乙所示)图 4(1)图线 a、e、d、f 表示线性元件，b、c 表示非线性元件(2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，R aR e.在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小斜率越大，电阻越小，R dR f.(3)图线 b 的斜率变小，电阻变小，图线 c 的斜率变大，电阻变小注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻或电阻的倒数根据 R ，电阻为某点和原点连线的斜率或斜率的倒UI数例 2 如图 5 所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为 ab10 cm，bc5 cm，当将 C 与 D接入电压恒为 U 的电路时，电流强度为 2 A，若将 A 与 B 接入电压恒为 U 的电路中，则电流为
15、( )图 5A0.5 A B1 AC2 A D4 A电压恒为 U 的电路答案 A解析 设金属薄片厚度为 d，根据 电阻定律公式 R ，有lSRCD ，RAB ，故 ；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻lbclabd lablbcd RCDRAB 12 12 14成反比故两次电流之比为 41，故第二次 电流为 0.5 A，故选 A.3用电器到发电站的距离为 l，线路上的电流为 I，已知输电线的电阻率为 .为使线路上的电压降不超过 U，那么，输电线的横截面积的最小值为( )A. B. C. D.lR 2lIU UlI 2UlI答案 B解析 输电线的总长为 2l，由公式 R 、R 得 S ，故 B
16、 正确UI lS 2lIU4(多选) 小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图 6 所示，P 为图上一点，PN为图线在 P 点的切线，PM 为 I 轴的垂线则下列说法中正确的是 ( )图 6A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变B对应 P 点，小灯泡的电阻 RU1I2C对应 P 点，小灯泡的电阻 RU1I2 I1D对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的“面积”答案 BD解析 由欧姆定律知，IU 图 中任意一点的电阻为该点与坐 标原点 O 点的连线的斜率的倒数，随着所加电流的增大，小灯泡的电阻增大，A 错误对应 P 点，小灯泡的电阻为 O、P 连线斜率的倒数，即 R
17、 ，B 正确，C 错误对应 P 点，小灯泡的功率 PU 1I2，即图中矩形U1I2PQOM 所围的 “面积” ，D 正确命题点三 电功、电功率、电热及热功率电功和电热、电功率和热功率的区别与联系：意义 公式 联系电功 电流在一段电路中所做的功 WUIt电热 电流通过导体产生的热量 Q I2Rt对纯电阻电路，电功等于电热，WQUIt I 2Rt；对非纯电阻电路，电功大于电热，WQ电功率 单位时间内电流所做的功 PUI热功率 单位时间内导体产生的热量 P I2R对纯电阻电路，电功率等于热功率，P 电 P 热 UI I 2R；对非纯电阻电路，电功率大于热功率，P 电 P 热例 3 (多选) 如图 7
18、 所示，电源电动势 E3 V，小灯泡 L 的规格为“2 V 0.4 W”，开关 S接 1，当滑动变阻器调到 R4 时，小灯泡 L 正常发光，现将开关 S 接 2，小灯泡 L 和电动机 M 均正常工作则( )图 7A电源内阻为 1 B电动机的内阻为 4 C电动机正常工作电压为 1 VD电源效率约为 93.3%S 接 1，L 正常发光；S 接 2，L 和 M 均正常工作答案 AD解析 小灯泡正常工作时的电阻 RL 10 ，流过小灯泡的电流 I 0.2 A，当开关 SU2P PU接 1 时，R 总 15 ，电源内阻 rR 总 R R L1 ，A 正确；当开关 S 接 2 时，电动机EIM 两端的电压
19、 UMEIrU 0.8 V；电源的效率 93.3%，D 正确E IrE 2.8 V3 V非纯电阻电路的分析方法1抓住两个关键量：确定电动机的电压 UM 和电流 IM 是解决所有问题的关键若能求出UM、I M，就能确定电动机的电功率 PU MIM，根据电流 IM 和电动机的电阻 r 可求出热功率 PrI r，最后求出输出功率 P 出 PP r.2M2坚持“躲着”求解 UM、I M：首先，对其他纯电阻电路、电源的内电路等，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压和电流3应用能量守恒定律分析：要善于从能量转化的角度出发，紧紧围
20、绕能量守恒定律，利用“电功电热其他能量”寻找等量关系求解5如图 8 所示，电源电动势为 12 V，电源内阻为 1.0 ，电路中的电阻 R0 为 1.5 ，小型直流电动机 M 的内阻为 0.5 ，闭合开关 S 后，电动机转动，电流表的示数为 2.0 A则以下判断中正确的是( )图 8A电动机的输出功率为 14 WB电动机两端的电压为 7.0 VC电动机产生的热功率为 4.0 WD电源输出的功率为 24 W答案 B解析 由题意得电动机两端的电压 UEI (R0r) 7 V，则电动机的输入功率 PUI 14 W热功率 P 热 I 2RM2 W，则输出功率 P 出 PP 热 12 W电源的输出功率PE
21、I I 2r20 W，故 B 正确， A、C、D 错误6如图 9 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、S 2 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( )图 9A电热丝的电阻为 55 B电动机的电阻为 1 2103C当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为 120 JD当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为 880 J答案 A解析 电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为 P
22、1 000 W120 W880 W，对电热丝，由P 可得电热丝的电阻为 R 55 ，选项 A 正确；由于不知道电动机线圈的U2R U2P 2202880发热功率，所以电动机线圈的 电阻无法计算， 选项 B 错误；当吹冷风时，电热丝没有工作，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.电阻的串、并联1串、并联电路的特点串联电路 并联电路电流 II 1I 2I nII 1I 2I nI1R1I 2R2I nRn电压 U1R1 U2R2 UnRn U1U 2U n总电阻 R 总 R 1R 2R n 1R总 1R1 1R2 1Rn功率分配 P1R1 P2R
23、2 PnRn P1R1P 2R2P nRn2.四个有用的结论(1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻增多时，总电阻增大(2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路增多时，总电阻减小(3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小(4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和3.一个典型的极值电路如图 10 所示，如果 R1R 2，当 P 从 ab 时，R AB先增大后减小，且当 RaPR Pb(即 P 位于a、b 的中点)时 RAB最大图 10典例 1 (多选)在如图 11 所示的电路中，电阻 R110 ，R 2120
24、 ，R 340 .另有一测试电源，电动势为 100 V，内阻忽略不计则 ( )图 11A当 cd 端短路时，ab 之间的等效电阻是 40 B当 ab 端短路时，cd 之间的等效电阻是 40 C当 ab 两端接通测试电源时， cd 两端的电压为 80 VD当 cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为 80 V答案 AC解析 当 cd 端短路时，R 2 与 R3 的并联电阻为 30 ，两电阻并联后与 R1 串联，ab 间的等效电阻为 40 ，选项 A 正确；当 ab 端短路时，R 1 与 R3 的并联电阻为 8 ，两电阻并联后与 R2串联，cd 间等效 电阻为 128 ，选项 B 错；当 ab
25、 两端接通测试电源时，电阻 R2 未接入电路，cd 两端的电压即 R3 两端的电压， 为 Ucd 100 V80 V，选项 C 对；当 cd 两端接通4010 40测试电源时，电阻 R1 未接入电路， ab 两端电压即 R3 两端的电压， 为 Uab 100 40120 40V25 V，选项 D 错典例 2 如图 12 所示，电路两端的电压 U 保持不变，电阻 R1、R 2、R 3 消耗的电功率一样大，则电阻之比 R1R 2R 3 是( )图 12A111 B411C144 D122答案 C解析 因为三个电阻消耗的功率一样大， 则有 得 R2R 3，所以通过 R1 的电流是通U23R2 U23
26、R3过 R2电流的 2 倍，则有(2I )2R1I 2R2 得 R1 .故 R1R 2R 3144，C 正确R241处理串、并联电路以及简单的混联电路的方法：(1)准确地判断出电路的连接方式，画出等效电路图；(2)正确利用串、并联电路的基本规律、性质；(3)灵活选用恰当的公式进行计算2简化电路的原则：(1)无电流的支路去除；(2) 电势相等的各点合并；(3) 理想导线可任意改变长短；(4) 理想电流表的电阻为零，理想电压表的电阻为无穷大；(5)电压稳定时电容器可看作断路题组 1 电流的理解及三个表达式1关于电流，下列说法中正确的是( )A通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B电子运动的速率越大
27、，电流越大C单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D因为电流有方向，所以电流是矢量答案 C解析 电流的大小等于单位时间内流过导体横截面的电荷量，故 A 错，C 对；电流的微观表达式 IneSv， 电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定，故 B 错；矢量运算遵循平行四边形定则，标量的运算遵循代数法则，电流的运算遵循代数法则 ，故 电流是标量，故 D 错2(多选) 铅蓄电池的电动势为 2 V，内阻不为零，以下说法中正确的是( )A电路中每通过 1 C 电量，铅蓄电池能把 2 J 的化学能转变为电能B体积大的铅蓄电池比体积小的铅蓄电
28、池的电动势大C电路中每通过 1 C 电量，铅蓄电池内部非静电力做功为 2 JD该铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比一节干电池( 电动势为 1.5 V)的强答案 ACD解析 由 WUItUQ21 J2 J，可知 A 正确；电动势的大小由电源将其他形式的能转化为电能的能力大小决定，与体 积无关，故 B 错误；电源输出的电能大小为电源将其他形式的能转化为电能大小，电路中每通 过 1 C 电量时，电源输出的电能大小为 2 J，故 C 正确；电动势的大小表示电源将其他形式的能转化为电能的能力大小，故 D 正确3来自质子源的质子(初速度为零 )，经一加速电压为 800 kV 的直线加速器加速，形成电流
29、大小为 1 mA 的细柱形质子流已知质子电荷量 e1.6010 19 C这束质子流每秒打到靶上的质子数为_个，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距 L 和 4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为 n1 和 n2，则 n1n 2_.答案 6.2510 15 21解析 根据电流的定义可得 I ，所以 n 6.2510 15(个)由于各处电流相同， 设所取net Ite长度为 l，其中的质子数为 n，则由 IneSv 得 n ，又 v22as，v ，所以 .1v s n1n2 s2s1 21题组 2 欧姆定律及电阻定律4.如图 1 所示均匀的长
30、薄片合金电阻板 abcd，ab 边长为 L1，ad 边长为 L2，当端点 1、2 或3、4 接入电路中时，R 12R 34 为( )图 1AL 1L 2BL 2 L1C11DL L21 2答案 D解析 设长薄片合金电阻板厚度为 h，根据 电阻定律R ，R12 ，R34 ， ，故 选 D.lS L1hL2 L2hL1R12R34 L21L25.用图 2 所示的电路可以测量电阻的阻值图中 Rx是待测电阻，R 0 是定值电阻， 是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝闭合开关，改变滑动头 P 的位置，当通过电流表 的电流为零时，测得 MPl 1，PN l 2，则 Rx的阻值为( )图 2A.
31、R0 B. R0l1l2 l1l1 l2C. R0 D. R0l2l1 l2l1 l2答案 C解析 当灵敏电流表的电流为零时，有 ，可得 Rx R0.R0l1 Rxl2 l2l16(多选) 两电阻 R1 和 R2 的伏安特性曲线如图 3 所示从图线可判断 ( )图 3A两电阻阻值的关系是 R1 R2B电阻一定时，电流随着电压的增大而减小C电压相同时，通过 R1 的电流较大D两电阻串联接入电路时， R1 消耗的功率小答案 CD解析 图象的斜率 k ，即图象的斜率越大，电阻越小，故有 R1R 2，A 错误；根据图象IU 1R可得电阻一定时，电流随电压 的增大而增大， B 错误；从图象中可得电压相同
32、时，通过电阻R1 的电流较大，C 正确；两电阻串联接入电路时，通过两电阻的电流相同，根据公式 PI 2R可得电阻越大，消耗的电功率越大，故 D 正确7某一导体的伏安特性曲线如图 4AB 段(曲线) 所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )图 4AB 点的电阻为 12 BB 点的电阻为 40 C导体的电阻因温度的影响改变了 1 D导体的电阻因温度的影响改变了 9 答案 B解析 A 点电阻 RA 30 ，B 点电阻 RB 40 ，故 A 错31.010 1 61.510 1误，B 正确 RR BR A10 ，故 C、D 错误题组 3 电功、电功率、电热及热功率8在研究微型电动机的性能时，可采用
33、如图 5 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 1.0 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则当这台电动机正常运转时( )图 5A电动机的内阻为 7.5 B电动机的内阻为 2.0 C电动机的输出功率为 30.0 WD电动机的输出功率为 26.0 W答案 D解析 因为电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分 别为 1.0 A 和 1.0 V，电动机在没有将电能转化为机械能时属于纯电阻电路，故 说明电动机的内阻 r 1.0 ，选项UI 1.0 V1.0 AA、B 错误；当电动
34、机正常运转时 ，电流表和电压表的示数分 别为 2.0 A 和 15.0 V，则电动机的总功率为 P 总 2.0 A15.0 V30.0 W，此 时电动机的发热功率为 P 热 (2.0 A)21.0 4.0 W，故 电动机的输出功率 为 P 出 P 总 P 热 30.0 W4.0 W26.0 W，选项 D 正确9如图 6 所示，电源电动势 E12 V，内阻 r3 ，R 01 ，直流电动机内阻 R01 .当调节滑动变阻器 R1 时可使图甲中电路的输出功率最大；调节 R2 时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为 P02 W)，则 R1 和 R2 连入电路中的阻值分别
35、为( )图 6A2 、2 B2 、1.5 C1.5 、1.5 D1.5 、2 答案 B解析 因为题图甲电路是纯电阻电路，当外 电阻与电源内阻相等 时， 电源的输出功率最大，所以 R1 接入电路中的阻值为 2 ；而题图乙电路是含电动 机的电路，欧姆定律不适用， 电路的输出功率 PIU I(EIr)，所以当 I 2 A 时， 输出功率 P 有最大值，此时电动机的输E2r出功率为 2 W，发热功率为 4 W，所以 电动机的输入功率为 6 W，电动机两端的电压为 3 V，电阻 R2 两端的电压为 3 V，所以 R2 接入电路中的阻值为 1.5 ，B 正确10.如图 7 所示，电源电动势 E10 V，内
36、阻 r1 ，闭合开关 S 后，标有“8 V,12 W”的灯泡恰能正常发光，电动机 M 绕组的电阻 R04 ，求：图 7(1)电源的输出功率 P 出 ；(2)10 s 内电动机产生的热量 Q；(3)电动机的机械功率答案 (1)16 W (2)10 J (3)3 W解析 (1)由题意知，并 联部分电压为 U8 V ，内 电压应为 U 内 EU2 V总电流 I 2 A，U内r电源的输出功率 P 出 UI 16 W；(2)流过灯泡的电流 I1 1.5 AP1U则流过电动机的电流 I2II 10.5 A电动机的热功率 P0I R01 W210 s 内产生的热量 QP 0t10 J；(3)电动机的总功率
37、PUI 24 W电动机的机械功率 P 机 PP 03 W.11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，此时测得流过电动机的电流是 0.4 A；若把电动机接入 2.0 V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A求：(1)电动机线圈的电阻；(2)电动机正常工作时的输出功率；(3)在发动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率答案 (1)0.5 (2)1.5 W (3)8 W解析 (1)电动机不转时， 电动机电路为纯电阻电路，根据欧姆定律可得线圈的电阻R 0.5 ；U0I0(2)电动机正常工作时的输入功率 P 输入 UI2.01.0 W2 W，此 时线圈的发热功率为 P 热I 2R0.5 W，电动机的输出功率 P 输出 P 输入 P 热 2 W 0.5 W 1.5 W；(3)当转子被卡住之后，电动机为纯电阻电路，电动机的发热功率 P 热 W8 W.U2R 220.5
