【高中物理】有关电功率例题

高中物理第十二章电能能量守恒定律经典大题例题单选题1、如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。

在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压U=5.0V、输出电流I=0.6A，可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻r=0.5Ω，则（）A．充电宝输出的电功率为3.18WB．充电宝产生的热功率为0.18WC．1min内手机电池储存的化学能为169.2JD．1min内手机电池产生的焦耳热为18J答案：CA．充电宝的输出电压U=5.0V、输出电流I=0.6A，所以充电宝输出的电功率为=UI=5.0×0.6W=3.0WP出故A错误；B．充电宝内的电流也是I，但其内阻未知，所以产生的热功率无法计算，故B错误；C．由题的已知条件可得手机电池储存的化学能为=UIt−I2rtE化学能其中t=1min=60s解得E=169.2J化学能故C正确；D．1min 内手机电池产生的焦耳热为Q=I2rt=0.62×0.5×60J=10.8J故D错误。

故选C。

2、一根横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。

已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为N A，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（）A．MIρN A Se B．MN AρSeC．M AMρSeD．M A SeMρ答案：A设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为n=ρSvtMN A，t时间内通过导体截面的电荷量为q=ne，则电流强度为I=qt=ρSveN AM解得v=MI ρSN A e故选A。

3、2021年，浙江大学研究团队设计了一款能进行深海勘探的自供能仿生软体智能机器鱼。

在测试中，该机器鱼曾下潜至马里亚纳海沟10900m深处，并在2500mA·h电池驱动下，保持拍打45分钟。

一、单选题(选择题)1. 如图所示是一个电动玩具汽车的内部结构电路图，电源是由2节干电池组成，每节干电池的电动势均为1.5V，内阻均为0.5Ω，灯泡的额定电压为1V，额定电流为1A，电动机的内阻为0.5Ω。

若闭合开关S后，电动机和灯泡恰好都能正常工作，则电动机两端的电压为（）A．0.5V B．1V C．1.5V D．2V2. 位于钱塘江南岸的杭州奥体中心主体育场俗称“大莲花”。

为这朵“大莲花”调节温度的，不仅有中央空调，还有江水源空调。

江水源空调就是用多组江水源热泵抽取钱塘江的水，再利用江水与体育场室内空气的温差，实现制冷和制热，从而让场馆达到冬暖夏凉的效果。

已知每组江水源热泵由电动机、水泵、输水钢管组成，钱塘江抽水处水源距离地表6m深，安装抽水泵时将一根输水钢管竖直打入地底下与钱塘江地下水源连通，水泵出水口离地表高度为0.45m，水流由出水口水平喷出时的速度为4m/s，每秒出水量为3kg。

水泵由功率为330W的电动机带动，已知电动机额定电压为220V，水泵的抽水效率为75%（抽水效率是指水泵的输出功率与输入功率的比值），水的密度为，则（）A．出水口钢管横截面积为B．水泵的输入功率为217.5WC．每秒内水流机械能增加24J D．电机发热功率为40W3. 儿童电动积木深受小朋友们的喜爱，组装材料中有一个微型电动机，可以带动齿轮模型的积木实现机械传动。

若该电动机额定电压为1.5V，额定电流为0.75A，接上2节1.5V干电池后恰能正常工作，在通电情况下人为卡住不转动时电流为1A，则（）A．该电动机线圈电阻为2ΩB．正常工作时电动机的工作效率为50%C．每节干电池内阻为2ΩD．该电路正常工作时一分钟消耗电能67.5J4. 某同学研究白炽灯泡的I－U图像如图所示，下列判断正确的是（）A．加5V电压时，灯泡的功率是7.5WB．加12V电压时，灯泡的功率是18WC．由图可知，随着电压的增大，灯泡的电阻不断减小D．白炽灯是非线性元件，不能用欧姆定律计算它的电阻5. 下列用电器中属于纯电阻用电器的是（）A．电风扇和电吹风机B．洗衣机和电冰箱C．电磁铁和电解槽D．白炽灯和电炒锅6. 某玩具吊车用图中电路来提拉积木，已知电源电动势，电源内阻，定值电阻，积木质量为。

第七章 恒定电流基本公式：I ＝q t ； I ＝U R ； I ＝neSv . R ＝ρl S W 电＝qU ＝IUt Q 热＝I 2Rt. I ＝E R ＋r知识点一：电流的计算、电阻定律、电功（率）与热量（热功率）的计算与区别、欧姆定律、U-I 图像1．（单选）通常一次闪电过程历时约0.2～0.3 s ，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ，云地间距离约为1 km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是( )．答案 ACA ．闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB ．整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC ．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J2．(单选)有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝，长度之比为l 1∶l 2＝1∶5，横截面积之比为S 1∶S 2＝2∶3，电阻之比为R 1∶R 2＝2∶5，外加电压之比为U 1∶U 2＝1∶2，则它们的电阻率之比为( )． 答案 BA ．2∶3B ．4∶3C ．3∶4D ．8∶33、（单选）两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( )． 答案 CA ．1∶4B ．1∶8C ．1∶16D ．16∶14．（单选）用电器距离电源为L ，线路上的电流为I ，为使在线路上的电压降不超过U ，已知输电线的电阻率为ρ.那么，输电线的横截面积的最小值为( )．答案 BA ．ρL /RB ．2ρLI /UC ．U /(ρLI )D ．2UL /(I ρ)5．(单选)欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律．有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a 、b 、c ，且a >b >c .电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是( )．答案 A6、（单选）额定电压都是110 V ，额定功率P A ＝100 W ，P B ＝40 W 的电灯两盏，若接入电压是220 V 的下列电路上，则使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗的电功率最小的电路是( )． 答案 C7．(单选)R 1和R 2分别标有“2 Ω，1.0 A”和“4 Ω，0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图7－1－6所示，则此电路中允许消耗的最大功率为( )．答案 AA ．1.5 WB ．3.0 WC ．5.0 WD ．6.0 W8．（单选）功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯，均用10 W 的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( )．答案 BA ．8×108 kW·hB ．8×1010 kW·hC ．8×1011 kW·hD ．8×1013 kW·h9．（单选）当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C ，消耗的电能为0.9 J ．为在相同时间内使0.6 C 的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )．答案 DA ．3 V 1.8 JB ．3 V 3.6 JC ．6 V 1.8 JD ．6 V 3.6 J10．(多选)如图所示是电阻R 的I －U 图象，图中α＝45°，由此得出( )．A ．通过电阻的电流与两端电压成正比B ．电阻R ＝0.5 Ω 答案 ADC ．因I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，故R ＝1/tan α＝1.0 ΩD ．在R 两端加上6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C11．(单选)某种材料的导体，其I－U图象如图所示，图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角．下列说法正确的是()．答案 AA．导体的电功率随电压U的增大而增大B．导体的电阻随电压U的增大而增大C．在A点，导体的电阻为tan αD．在A点，导体的电阻为tan β12．(多选)如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是()．答案ACA．R1∶R2＝1∶3B．把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C．将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1∶P2＝1∶3D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶313、（单选）在如图电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω.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( )．A．电动机的输出功率为14 WB．电动机两端的电压为7.0 V 答案BC．电动机的发热功率为4.0 WD．电源输出的电功率为24 W14．（多选）如图所示，用输出电压为1.4 V，输电电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍-氢电池充电．下列说法正确的是()．答案ABA．电能转化为化学能的功率为0.12 W B．充电器输出的电功率为0.14 WC．充电时，电池消耗的热功率为0.12 W D．充电器把0.14 W的功率储存在电池内15．（单选）一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，下列说法中正确的是()．A．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω答案CB．电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC．1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 JD．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍16、（单选）如图所示，电源电动势E＝8 V，内阻为r＝0.5 Ω，“3 V，3 W”的灯泡L与电动机M串联接在电＝1.5 Ω.下列说源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R法中正确的是()．答案DA．通过电动机的电流为1.6 A B．电源的输出功率是8 WC．电动机消耗的电功率为3 W D．电动机的输出功率为3 W17、有一提升重物的直流电动机，工作时电路如图7－1－4所示，内阻为r＝0.6 Ω，R＝10 Ω，直流电压为U＝160 V，电压表两端的示数为110 V，则通过电动机的电流是多少？电动机的输入功率为多少？电动机在1 h内产生的热量是多少？答案 5 A550 W 5.4×104 J18．如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻R＝10 Ω，直流电压U＝160 V，电压表示数U V＝110 V．试求：(1)通过电动机的电流；答案(1)5 A(2)550 W(3)53 kg(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v＝1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？(g取10 m/s2)19．四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一．某地要把河水抽高20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380 V，此时输入电动机的电功率为19 kW，电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×103 kg/m3，重力加速度取10 m/s2.求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)．答案(1)1×103 W(2)2×104 s知识点二：闭合电路的欧姆定律、输出功率、效率、电源的U-I图像1．(单选)将一电源电动势为E，内电阻为r的电池与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是()．答案CA．由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大B．由U内＝Ir可知，电源两端的电压随I的增大而增大C．由U＝E－Ir可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小D．由P＝IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大2．(多选)一个T形电路如图7－2－1所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则()．答案ACA．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 ΩB．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 ΩC．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 V3．(单选)图所示的电路中，R1＝20 Ω，R2＝40 Ω，R3＝60 Ω，R4＝40 Ω，R5＝4 Ω，下面说法中，正确的是()．A．若U AB＝140 V，C、D端开路，U CD＝84 V 答案DB．若U AB＝140 V，C、D端开路，U CD＝140 VC．若U CD＝104 V，A、B端开路，U AB＝84 VD．若U CD＝104 V，A、B端开路，U AB＝60 V4．(多选)如图所示电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝2 Ω，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω.若在C、D间连接一个电表或用电器，则有()．答案ADA．若在C、D间连一个理想电压表，其读数是6 VB．若在C、D间连一个理想电压表，其读数是8 VC．若在C、D间连一个理想电流表，其读数是2 AD．若在C、D间连一个“6 V,3 W”的小灯泡，则小灯泡的实际功率是1.33 W5、（单选）如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R0′＝1 Ω，当调节滑动变阻器R时可使甲电路输出功率最大，调节R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2的值分别为()．答案BA．2 Ω，2 ΩB．2 Ω，1.5 ΩC．1.5 Ω，1.5 ΩD．1.5 Ω，2 Ω6、（多选）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R、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()．答案BCA．P1>P2B．P1＝P2C．η1>η2D．η1<η27．（多选）如图所示为两电源的U －I 图象，则下列说法正确的是( )．答案 ADA ．电源①的电动势和内阻均比电源②大B ．当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等C ．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等D ．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大8．（多选）如图，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是( )．A ．电源的电动势为50 VB ．电源的内阻为253 Ω 答案 ACDC ．电流为2.5 A 时，外电路的电阻为15 ΩD ．输出功率为120 W 时，输出电压是30 V9．(多选)如图所示，直线a 、抛物线b 和曲线c 分别为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率P 、电源内部发热功率Pr 、输出功率P R 随电流I 变化的图象，根据图象可知( )．答案 BDA ．电源的电动势为9 V ，内阻为3 ΩB ．电源的电动势为3 V ，内阻为1 ΩC ．图象中任意电流值对应的P 、P r 、P R 间的关系为P >P r ＋P RD ．电路中的总电阻为2 Ω时，外电阻上消耗的功率最大且为2.25 W10． (多选)如图甲所示，其中R 两端电压u 随通过该电阻的直流电流I 的变化关系如图乙所示，电源电动势为7.0 V(内阻不计)，且R1＝1 000 Ω(不随温度变化)．若改变R 2，使AB 与BC 间的电压相等，这时( )．答案 BCA ．R 的阻值为1 000 ΩB ．R 的阻值为1 300 ΩC ．通过R 的电流为1.5 mAD ．通过R 的电流为2.0 mA11、如图所示，已知电源电动势E ＝5 V ，内阻r ＝2 Ω，定值电阻R 1＝0.5 Ω，滑动变阻器R 2的阻值范围为0～10 Ω. 答案 (1)0 2 W (2)2.5 Ω 2.5 W (3)1.5 Ω(1)当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻R 1消耗的功率最大？最大功率是多少？(2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？(3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大输出功率是多少？12．（单选）用图示的电路可以测量电阻的阻值．图中R x 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MP ＝l 1，PN ＝l 2，则R x 的阻值为( )．答案 C A.l 1l 2R 0 B.l 1l 1＋l 2R 0 C.l 2l 1R 0 D.l 2l 1＋l 2R 0 13、（多选）图所示，电动势为E 、内阻为r 的电池与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，已知R 0＝r ，滑动变阻器的最大阻值是2r .当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时，下列说法中正确的是( )．答案 ACA ．电路中的电流变大B ．电源的输出功率先变大后变小C ．滑动变阻器消耗的功率变小D ．定值电阻R 0上消耗的功率先变大后变小14．（多选）直流电路如图，在滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电源的( )．答案 ABCA ．总功率一定减小B ．效率一定增大C ．内部损耗功率一定减小D ．输出功率一定先增大后减小15．（单选）电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa 、ηb .由图可知ηa 、ηb 的值分别为( )．答案 DA.34、14B.13、23C.12、12D.23、13知识点三：电路的动态分析、电路故障分析、含容电路分析1、（多选）图所示的电路，L 1、L2、L 3是3只小电灯，R 是滑动变阻器，开始时，它的滑片P 位于中点位置．当S 闭合时，3只小电灯都发光．现使滑动变阻器的滑片P 向右移动时，则小电灯L 1、L 2、L 3的变化情况( )． 答案 BCA ．L 1变亮B ．L 2变亮C ．L 3变暗D ．L 1、L 2、L 3均变亮2．（单选）如图，E 为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则( )．答案 BA.的读数变大，的读数变小B.的读数变大，的读数变大C.的读数变小，的读数变小D.的读数变小，的读数变大3．（单选）在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图7－2－5所示．M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M 发生变化，导致S 两端电压U 增大，装置发出警报，此时( )．答案 CA ．R M 变大，且R 越大，U 增大越明显B ．R M 变大，且R 越小，U 增大越明显C ．R M 变小，且R 越大，U 增大越明显D ．R M 变小，且R 越小，U 增大越明显4．（多选）如图所示电路， 电源电动势为E ，串联的固定电阻为R 2，滑动变阻器的总电阻为R 1，电阻大小关系为R 1＝R 2＝r ，则在滑动触头从a 端移动到b 端的过程中，下列描述中正确的是( )．答案 ABA ．电路中的总电流先减小后增大B ．电路的路端电压先增大后减小C ．电源的输出功率先增大后减小D ．滑动变阻器R 1上消耗的功率先减小后增大5．（多选）如图所示，闭合开关S 后，A 灯与B 灯均发光，当滑动变阻器的滑片P 向左滑动时，以下说法中正确的是( )．答案 ACA ．A 灯变亮B ．B 灯变亮C ．电源的输出功率可能减小D ．电源的总功率增大6．（单选）如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )．答案 AA ．电压表与电流表的示数都减小B ．电压表与电流表的示数都增大C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大7．(单选)在如图7－2－15所示的电路中，E 为电源，其内阻为r ，L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R 1、R2为定值电阻，R 3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V 为理想电压表．若将照射R 3的光的强度减弱，则( )． 答案 BA ．电压表的示数变大B ．小灯泡消耗的功率变小C ．通过R 2的电流变小D ．电源内阻的电压变大8．(多选)如图所示，四个电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时，下列说法中正确的是()．答案BCA．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小的读数减小，电流表A2的读数增大C．电压表VD．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小9．(多选)在如图所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源的内阻，R1、R2为可变电阻．在下列操作中，可以使灯泡L变暗的是()．答案ADA．仅使R1的阻值增大B．仅使R1的阻值减小C．仅使R2的阻值增大D．仅使R2的阻值减小10．(多选)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是()．答案BC A．小灯泡L、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大D．电流表A的读数变大，电压表V的读数变小11．(单选)如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是()．答案 DA．R1短路B．R2断路C．R2短路D．R3短路12．(多选)在如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然变亮，则出现这种现象的原因可能是()．答案ABA．电阻R1短路B．电阻R2断路C．电阻R2短路D．电容器C断路13．(单选)如图所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态．要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的是()．答案AA．把R2的滑片向左移动B．把R2的滑片向右移动C．把R1的滑片向左移动D．把开关S断开14．(单选)在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流表，A为理想电流表．开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态．在P向上移动的过程中，下列说法正确的是()．答案BA．A表的示数变大B．油滴向上加速运动C．G中有由a→b的电流D．电源的输出功率一定变大15、（多选）在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是( ) 答案：ACDA.U1/I不变，ΔU1/ΔI不变B.U2/I不变，ΔU2/ΔI变大C.U2/I变大，ΔU2/ΔI不变D.U3/I变大，ΔU3/ΔI不变16、（单选）如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（）A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大答案：AB．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小。

高中物理电功率题解析电功率是物理学中的一个重要概念，它描述了电路中电能转化为其他形式能量的速率。

在解决电功率题目时，我们需要理解电功率的定义和计算公式，并灵活运用相关知识和技巧。

本文将通过具体的题目举例，详细解析高中物理电功率题目的解题思路和方法。

一、电功率的定义和计算公式电功率表示单位时间内电能的转化速率，通常用字母P表示，单位是瓦特（W）。

电功率的计算公式为：P = IV，其中P表示电功率，I表示电流，V表示电压。

二、题目一：某电器的电流为2A，电压为220V，求该电器的电功率。

解析：根据电功率的计算公式P = IV，将给定的数值代入计算，可得：P = 2A × 220V = 440W因此，该电器的电功率为440瓦特。

考点分析：此题考察了电功率的计算方法，要求学生能够熟练运用电功率的计算公式进行计算。

三、题目二：一台电灯的电功率为60W，当电压为220V时，求电灯的电流大小。

解析：根据电功率的计算公式P = IV，可将电流I表示为I = P/V，将给定的数值代入计算，可得：I = 60W / 220V ≈ 0.273A因此，电灯的电流大小约为0.273安培。

考点分析：此题考察了电流的计算方法，要求学生能够根据电功率和电压计算电流大小。

四、题目三：某电器的电功率为400W，电流为4A，求该电器的电压大小。

解析：根据电功率的计算公式P = IV，可将电压V表示为V = P/I，将给定的数值代入计算，可得：V = 400W / 4A = 100V因此，该电器的电压大小为100伏特。

考点分析：此题考察了电压的计算方法，要求学生能够根据电功率和电流计算电压大小。

五、题目四：一台电视机的电功率为100W，当电流为0.5A时，求电视机的电压大小。

解析：根据电功率的计算公式P = IV，可将电压V表示为V = P/I，将给定的数值代入计算，可得：V = 100W / 0.5A = 200V因此，电视机的电压大小为200伏特。

闭合电路的功率问题[学习目标] 1.熟练掌握闭合电路中功率和相关物理量的关系，会计算电源的输出功率和电源的效率.2.会分析、计算非纯电阻电路中的功率和效率．一、闭合电路的功率问题如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，外电路的电阻为R .1．电源的总功率P 总＝EI ；电源内电阻消耗的功率P 内＝U 内I ＝I 2r ；电源的输出功率P 出＝U 外I . 2．对于纯电阻电路，电源的输出功率 P 出＝I 2R ＝⎝⎛⎭⎫E R ＋r 2R ＝E 2(R －r )2R＋4r，当R ＝r 时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为P m ＝E 24r .电源输出功率随外电阻变化曲线如图所示．3．电源的效率指电源的输出功率与电源的总功率之比， 即η＝P 出P 总×100%＝IU IE ×100%＝UE ×100%.对于纯电阻电路，电源的效率η＝I 2R I 2(R ＋r )×100%＝R R ＋r×100%＝11＋r R ×100%，所以当R 增大时，效率η提高．当R ＝r (电源有最大输出功率)时，效率为50%，效率并不高． 例1 如图所示，电路中E ＝3 V ，r ＝0.5 Ω，R 0＝1.5 Ω，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω.(1)滑动变阻器接入电路的阻值R为多大时，滑动变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？(2)滑动变阻器接入电路的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？功率最大值的求解方法1．流过电源的电流最大时，电源的功率、内阻损耗功率均最大．2．对某定值电阻来说，其电流最大时功率也最大．3．电源的输出功率在外电阻等于内阻时最大，若不能相等，外电阻越接近内阻时，电源的输出功率越大．针对训练1(多选)(2022·肇庆市高二期末改编)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，R t为热敏电阻(温度越高，R t电阻越小)，闭合开关，则在温度逐渐升高的过程中，下列说法正确的是()A．电源的内耗功率变大B．电源消耗的总功率变大C．R0消耗的电功率增大D．电源的输出功率一定增大例2(多选)(2022·东莞市高二期末)如图所示，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡D的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡D组成闭合电路时，灯泡D恰好能正常发光，则下列说法中正确的是()A ．此电源的内阻为32ΩB ．灯泡D 的额定电压为3 V ，功率为6 WC ．电源的效率为75%D ．把灯泡D 换成阻值为1 Ω的定值电阻，电源的输出功率将变大1.稳定电路的U －I 图像有两种：一是电源的U －I 图像(如图中a )；二是用电器的U －I 图像，而用电器的U －I 图像又分两类：线性(图中b )和非线性(图中c )．2．两种图像的交点坐标表示该用电器单独与电源串联的工作电流和路端电压(也是用电器两端的电压)．如图，电源的输出功率分别为P b ＝U 1I 1，P c ＝U 2I 2.二、非纯电阻电路功率的计算1．非纯电阻电路消耗的电能一部分转化为内能，一部分转化为其他形式的能(机械能、化学能等)，其能量转化示意图为：2．非纯电阻电路中，电功W ＝UIt 大于电热Q ＝I 2Rt ，同样电功率P ＝UI 大于热功率P 热＝I 2R . 由能量守恒定律，可得UIt ＝I 2rt ＋E 其他，UI ＝I 2r ＋P 其他．3．电动机、电解槽等非纯电阻元件的效率η＝P 其他P 总×100%＝UI －I 2r UI ×100%.例3 如图所示的电路中，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电动机的电阻R 0＝1.0 Ω，定值电阻R 1＝1.5 Ω.电动机正常工作时，理想电压表的示数U 1＝3.0 V ．求：(1)电源总功率； (2)电源的输出功率；(3)电动机消耗的电功率，以及将电能转化为机械能的功率．针对训练2 一台“6 V 15 W ”的直流电动机的电枢电阻为0.5 Ω，接在电动势E ＝6 V 、内阻r ＝0.5 Ω的电源上工作时，测得电动机两端电压是5 V ．求： (1)电源的总功率； (2)电源的输出功率； (3)电动机的热功率； (4)电动机的输出功率．专题强化9 闭合电路的功率问题探究重点 提升素养例1 (1)2 Ω 98 W (2)0 278W解析 (1)此种情况可以把R 0归入电源内电阻，这样滑动变阻器上消耗的功率也就是电源的输出功率．即当R ＝r ＋R 0＝2 Ω时，滑动变阻器的消耗功率最大，最大为：P m ＝E 24R ＝324×2 W ＝98 W.(2)定值电阻R 0上消耗的功率可以表示为：P ＝I 2R 0，因为R 0不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R ＝0时，R 0上消耗的功率最大，最大为： P m ′＝E 2(R 0＋r )2R 0＝32(1.5＋0.5)2×1.5 W ＝278 W. 针对训练1 ABC [温度升高，R t 阻值减小，总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律，电流增大，因为P r ＝I 2r ，P E ＝EI ，所以P r 、P E 均增大，A 、B 正确． 电流增大，根据P ＝I 2R 0R 0消耗的电功率增大，C 正确；因不知外电阻与内阻大小关系，故无法判断电源输出功率如何变化，D 错误．]例2 BCD [由题图图像可知，电源的电动势为E ＝4 V ，内阻为r ＝ΔU ΔI ＝46 Ω＝23 Ω，A 错误；由图像可知，灯泡D 的额定电压为3 V ，功率为P ＝UI ＝3×2 W ＝6 W ，B 正确；电源的效率为η＝IUIE ×100%＝75%，C 正确；当电源外电路的电阻等于电源内阻时输出功率最大，灯泡D 的电阻为 R D ＝U I ＝32Ω＝1.5 Ω，若将灯泡换成阻值为1 Ω的定值电阻，则外电阻更接近于电源的内阻，则电源的输出功率将变大，D 正确．]例3 (1)20 W (2)18 W (3)12 W 8 W解析 (1)已知电压表的示数U 1＝3.0 V 和定值电阻R 1＝1.5 Ω，根据欧姆定律可求出电路中的电流 I ＝U 1R 1＝2.0 A 电源的总功率P 总＝EI ＝20 W(2)电源的输出功率P 出＝EI －I 2r ＝18 W(3)根据闭合电路的欧姆定律，电动机两端的电压U 2＝E －U 1－Ir ＝6 V 电动机消耗的电功率P 电＝U 2I ＝12 W电动机将电能转化为机械能的功率，就是电动机的输出功率P 机＝P 电－I 2R 0＝8 W. 针对训练2 (1)12 W (2)10 W (3)2 W (4)8 W 解析 (1)电路中的电流I ＝E －U r ＝6－50.5A ＝2 A ， 则电源的总功率P 总＝EI ＝6×2 W ＝12 W. (2)电源的输出功率P 出＝UI ＝5×2 W ＝10 W. (3)电动机的热功率P 热＝I 2R ＝2 W.(4)电动机的输出功率P 出′＝P 出－P 热＝(10－2) W ＝8 W.。

一、选择题1．如图所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A．电压表读数减小B．电流表读数减小C．质点P将向上运动D．R3上消耗的功率逐渐增大2．恒压电源的内阻可视为零，普通电源的内阻不可忽略。

为判别一电源是哪种电源，某同学连接了如图所示实验电路，并断开电键，设想通过观察电键闭合后的电流表作出判断。

此方案（）A．无效。

因为无论是哪种电路，电流表示数都变大B．无效。

因为无论是哪种电路，电流表示数都变小C．有效。

若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变大D．有效。

若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变小3．如图所示电路中，电源内阻忽略不计，电阻不随温度变化。

闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器1R的滑片P由a端滑到b端的过程中（）A ．U 先变大后变小B ．I 先变小后变大C ．3R 的功率先变小后变大D ．2R 的功率先变大后变小4．下列说法中正确的是（ ） A ．在匀强电场中，电势降低的方向就是电场强度的方向B ．根据公式U =Ed 可知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点的距离成正比C ．单位时间通过导体横截面的电荷量越多，电流越大D ．在某电池的电路中每通过2C 的电荷量，电池提供的电能是4J ，那么这个电池的电动势是0.5V ；5．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。

如图所示，图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图像（电池内阻不是常量），图线b 是某电阻R 的U I -图像。

在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为（ ）A ．5.5ΩB ．7.0ΩC ．12.0ΩD ．12.5Ω 6．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，以下最能体现能量守恒定律的是（ ）A ．闭合电路欧姆定律B ．动能定理C ．动量守恒定律D ．牛顿第三定律 7．某热敏电阻的阻值随温度的变化关系为R =(2t －400）Ω（t 的单位为K ，计算时t 只取数值），使用该热敏电阻测量温度大于t A 的温度值（t A =250K ），需首先把热敏电阻、电池、电流表、滑动变阻器串联起来，如图所示，然后把装置放入标准温度箱内，保持温度箱内温度为t A ，调整滑动变阻器使电流表达到满偏，满偏处标注温度为t s ，提高标准温度箱内的温度，在电流表表盘上刻上相应温度，这就得到了一个简易温度计。

拾躲市安息阳光实验学校高中物理考题精选（45）——电功和电功率1、如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡D的图线的一部分，用该电源和小灯泡Di组成闭合电路时，灯泡D1恰好能正常发光，则下列说法中正确昀是（）A ．此电源的内阻为B．灯泡D,的额定电压为3V，功率为6WC．把灯泡D，换成“3V，20W”的灯泡D。

，电源的输出功率将变小D．由于小灯泡的U-I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程，欧姆定律不适用答案 B 解析： A、由图读出电源的电动势为 E=4V，图线A的斜率大小表示电源的内阻，则 r=Ω=0.5Ω，故A错误；B、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，则知其电压U=3V，I=2A，则灯泡D1的额定电压为3V，功率为=UI=6W，故B正确．C、把灯泡D1换成“3V，20W”的灯泡D2，由P=知：灯泡D2的正常工作时的电阻为 R2==0.45Ω灯泡D1的电阻为R1=Ω=1.5Ω，则知灯泡D2的电阻更接近电源的内阻，电源的输出功率将变大，故C错误； D、小灯泡是纯电阻，欧姆定律是适用的，小灯泡的U-I图线之所以是一条曲线，是因为小灯泡电阻随温度的变化发生改变，故D错误；故选：B2、小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线过P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是（）A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R ＝C．对应P点，小灯泡的电阻为R ＝D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”答案 ABD3、有一起重机用的是直流电动机，如图所示，其内阻r＝0．8Ω，线路电阻R＝10Ω，电源电压U＝150V，伏特表的示数为110V，求：（1）通过电动机的电流．（2）输入到电动机的功率P入．（3）电动机的发热功率P r，电动机输出的机械功率．答案（1）4A （2）440W （3）427.2W4、如图所示，电源电动势E=9V，内阻r=1Ω，小电动机M的线圈电阻为r0=0.5Ω，电阻R0=3Ω，电压表的示数为U0=3V．求：（1）此时电动机的输入功率；（2）此时电动机的输出功率．答案解：（1）以电阻R0为研究对象，根据欧姆定律得到电路中电流为：I=电动机两端的电压：U=E﹣U0﹣Ir=9﹣3﹣1×1=5V电动机输入的电功率为：P电=UI=5×1=5W（2）电动机内部发热为P热=I2R M，根据能量转化和守恒定律，电动机的输出功率：P机=P电﹣P热=UI﹣I2R M=5×1﹣12×0.5=4.5W答：（1）此时电动机的输入功率为5W；（2）此时电动机的输出功率为4.5W．5、如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联在电路上，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R M＝1 Ω，下列说法中正确的是（）A．通过电动机的电流为10 A B．通过电动机的电流小于10 A C．电动机的输出功率大于16 W D．电动机的输出功率小于16 W 答案 B 根据闭合电路欧姆定律，有：E=U+I（r+R）解得：I=2A，所以A错误；B正确；电动机的输出功率：P出=P-P热=UI-I2R M=10×2-22×1=16W，故C错误6、如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，“8 V、16 W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0＝1 Ω，求：(1)路端电压；(2)电源的总功率；(3)电动机的输出功率．答案7、依据如图所示的“处在磁场中的通电金属棒在导轨上运动”这一实验现象及相应规律设计的家用电器是（）A．电热水壶B．电饭锅C．电风扇D．电熨斗答案解：图中，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒在导轨上运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用，电热水壶、电饭锅、电熨斗都是利用了电流的热效应设计的，电风扇是利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，故C正确．故选：C8、某实物投影机有10个相同的强光灯L1~ L10（24V/200W）和10个相同的指示灯X1~ X10（220V/2W），将其连接在220V交流电源上，电路见右图。

电功和电功率计算考点知识梳理考点一电功1.电功的定义：指通过用电器时所做的功。

2.电功的单位：，符号是，常用单位有：千瓦时(kW·h)1千瓦时＝焦。

3.电流做了多少功，就有多少的能转化为的能，电功量度用电器消耗多少电能。

4.电功的计算公式：W＝，W＝；对于纯电阻电路，W＝，W＝。

考点二电功率1.用电器在内消耗的电能叫做电功率，它是表示用电器消耗电能的物理量，单位为。

1瓦特＝伏·安1千瓦＝瓦2.计算公式：(1)根据定义：P＝；(2)用电器的电功率等于电压与电流的乘积，即P＝；(3)对于纯电阻电路，电能全部转化为内能，则结合欧姆定律，可以推得P＝＝。

3.用电器时的电压叫额定电压，用电器在下的功率叫做额定功率。

当U实>U额时，P实P额；当U实＝U额时，P实P额；当U实<U额时，P实P额。

4.测量小灯泡的电功率：(1)实验原理：。

(2)实验电路图(如图所示)(3)实验中滑动变阻器的作用是：①；②。

(4)连接电路时开关应，闭合开关前应把滑动变阻器的滑片调至处。

中考典型精析例1：(2013·义乌)电视上有某品牌空调的广告，称“好空调，一天只需一度电”，在其他媒体上也有该品牌的广告词，称“××空调，最低耗电仅相当于一只45 W的灯泡”。

考虑到空调实际使用情况及估计等因素，你认为这两句广告词体现的内容________(选填“基本一致”或“完全不一致”)，因此根据其中信息可以计算出一度电可让该空调运行约________小时。

(结果保留整数)变式训练1：小玲家上月末抄表时电能表的示数是，本月末抄表时的示数如图所示，若电价为0.5元/kW·h，她家本月应交电费________元。

从表盘上你还能获得的信息有_____________________(写出一条即可)。

例2：(2013·宁波)如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻。

闭合开关S，当滑片P从中点向右移时( )A.电流表的示数变小B.电流表的示数变小C.电压表的示数变大D.R2的电功率变大变式训练2：如图所示电路，电源电压保持不变。

高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律知识总结例题单选题1、已知两电源的电动势分别为E1、E2（E1>E2），内阻分别为r1、r2。

当两电源分别与阻值为R的电阻连接时，外电路消耗的功率正好相等。

若电阻R减小一些，再与E1、E2分别连接时，对应的外电路消耗的功率分别是P1、P2。

则（）A．r1<r2，P1<P2B．r1<r2，P1>P2C．r1>r2，P1<P2D．r1>r2，P1>P2答案：C由外电路消耗的功率相等得(E1 R+r1)2R=(E2R+r2)2R又知E1>E2，则（R＋r1）2>（R＋r2）2故r1>r2；再大致画出U­I图像如图所示可知R减小一些（对应图中虚线），在E2中电流增加量大，由P＝I2R可得P1<P2故选C。

2、某无人值守彩色电视中转站采用太阳能电源工作，转换设备电压为24 V，每天发射时间为15 h，功耗20 W，其余9小时为接收等候时间，功耗为5 W，则（）A．转换设备电流恒为56AB．转换设备负载每天耗电量约为14.375 A·hC．转换设备每天消耗电能为345度D．转换设备在等待过程中，工作电压小于24 V答案：BA．发射时间转换设备电流为I1=P1U=2024A=56A而在接收等候时间内，其电流为I2=P2U=524A=524A故A错误；B．转换设备负载每天耗电量约为q=I1t1+I2t2=56×15Ah+524×9Ah=34524Ah≈14.375Ah故B正确；C．转换设备每天消耗电能为W=P1t1+P2t2=20×15Wh+5×9Wh=345Wh=0.345kWh故C错误；D．转换设备在等待过程中，工作电压等于24V，他是恒定不变的，故D错误；故选B。

3、如图所示是根据某次实验记录数据画出的U-I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是（）A．纵轴截距表示待测电源的电动势B．横轴截距表示短路电流C．根据r=EI短，计算出待测电源内电阻为12ΩD．电流为0.3A时的外电阻是1.8Ω答案：AA．根据闭合电路欧姆定律U=-Ir+E可知，纵轴截距表示待测电源的电动势。

一、选择题1．如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，R 1、R 2是定值电阻，当滑动变阻器R 0的滑片向下移动时，下列说法正确的是（ ）A ．电流表示数变大B ．电压表示数变大C ．R 1消耗的功率增大D ．R 2消耗的功率增大C解析：CAB ．当滑动变阻器的滑片向下滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，与R 2并联的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则V 的示数减小，根据串联电路电压与电阻成正比的特点，可知，并联部分电压减小，通过R 2的电流减小，则A 的示数减小，故AB 错误；C ．根据211P I R =可知，总电流增大，R 1消耗的电功率变大，故C 正确；D ．通过R 2的电流减小，根据2222P I R =可知R 2消耗的电功率变小，故D 错误。

故选C 。

2．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L 的亮度及电容器C 所带电荷量Q 的变化判断，正确的是（ ）A ．L 变暗，Q 增大B ．L 变暗，Q 减小C ．L 变亮，Q 增大D ．L 变亮，Q 减小B解析：B当滑动变阻器的滑动片向下移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律E I R r=+ 得知，干路电流增大，则电源的内电压增大，由U E Ir =-知路端电压减小，灯L 变暗。

电容器板间电压等于变阻器两端的电压。

由上得知，路端电压减小，则通过灯L 的电流减小，而干路电流增大，则通过R 1的电流1R L I I I =-增大，R 1的电压也增大，则变阻器两端的电压减小，电容器所带电量Q CU = 减小。

故选B 。

3．如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法不正确的是（ ）A ．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2B ．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2C ．电源1和电源2的内阻之比是11∶7D ．电源1和电源2的电动势之比是1∶1A解析：AA ．小灯泡与电源1连接时的电阻为1113Ω5U R I == 小灯泡与电源2连接时的电阻为 2225Ω6U R I == 所以在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是18∶25，A 错误，符合题意； B ．小灯泡与电源1连接时小灯泡消耗的功率为11135W 15W P U I ==⨯=小灯泡与电源2连接时小灯泡消耗的功率为22256W 30W P U I ==⨯=所以在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2，则B 正确，不符合题意； C ．电源1的内阻为 11101010Ω707U r I ∆-===∆- 电源2的内阻为 22201010Ω11011U r I ∆-===∆- 所以电源1和电源2的内阻之比是11∶7，C 正确，不符合题意； D ．由图像可得电源1和电源2的电动势都为10V ，则电源1和电源2的电动势之比是1∶1，D 正确，不符合题意。

微专题63闭合电路中功率与效率分析问题【核心考点提示】1．电源的总功率(1)任意电路：P 总＝IE ＝IU 外＋IU 内＝P 出＋P 内．(2)纯电阻电路：P 总＝I 2(R ＋r )＝E 2R ＋r.2．电源内部消耗的功率P 内＝I 2r ＝IU 内＝P 总－P 出．3．电源的输出功率(1)任意电路：P 出＝IU ＝IE －I 2r ＝P 总－P 内．(2)纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝E 2R(R ＋r )2＝E 2(R －r )2R＋4r.(3)纯电阻电路中输出功率随R 的变化关系①当R ＝r 时，电源的输出功率最大为P m ＝E 24r .②当R >r 时，随着R 的增大输出功率越来越小．③当R <r 时，随着R 的增大输出功率越来越大．④当P 出<P m 时，每个输出功率对应两个外电阻R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2.⑤P 出与R 的关系如图4所示．4．电源的效率(1)任意电路：η＝P 出P 总×100%＝UE ×100%.(2)纯电阻电路：η＝RR ＋r ×100%＝11＋r R×100%因此在纯电阻电路中R 越大，η越大．【微专题训练】【例题1】如图所示，已知电源电动势E ＝6V ，内阻r ＝1Ω，保护电阻R 0＝0.5Ω，求：当电阻箱R 读数为多少时，保护电阻R 0消耗的电功率最大，并求这个最大值。

[解析]保护电阻消耗的功率为P 0＝E 2R 0r ＋R ＋R 02，因R 0和r 是常量，而R 是变量，所以R 最小时，P 0最大，即R ＝0时，P 0max ＝E 2R 0r ＋R 02＝62×0.51.52W ＝8W 。

[答案]R ＝0P 0max ＝8W【变式1-1】例题中条件不变，求当电阻箱R 读数为多少时，电阻箱R 消耗的功率P R 最大，并求这个最大值。

解析：这时要把保护电阻R 0与电源内阻r 算在一起，据以上结论，当R ＝R 0＋r 即R ＝(1＋0.5)Ω＝1.5Ω时，电阻箱R 消耗的功率最大，P R max ＝错误!＝624×1.5W ＝6W 。

高中物理第十二章电能能量守恒定律题型总结及解题方法单选题1、某款扫地机器人如图所示，额定功率为24 W，额定电流为3 A，正常工作时电机输出的功率为19.5 W，锂电池容量为9 A·h。

为延长锂电池寿命，当剩余电量为总容量的20%时就需要充电，则（）ΩA．电机的电阻为83B．额定电压为6.5 VC．正常工作时，单位时间内电机产生的热量为19.5 JD．充满电的电池可以正常工作的时间为2.4 h答案：DA．由P=P出+I2r得r=0.5 ΩA项错误；B．由P=UI得额定电压U=8 VB项错误；C．正常工作时，单位时间内电机产生的热量Q=I2rt=4.5 JC项错误；D．由解得t=2.4 hD项正确。

故选D。

2、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确．．．的是（）A．电功率越大，则电流做功越快，电路中产生的热量一定越多B．W=UIt适用于任何电路，而W=I2Rt=U2Rt只适用于纯电阻电路C．在非纯电阻电路中，UIt>I2RtD．热量Q=I2Rt适用于任何电路答案：AA．电功率越大，则电流做功越快，但电路中产生的热量不一定多，故A错误；B．电功的定义式为W=UIt适用于任何电路，而计算式W=I2Rt=U2 Rt只适用于纯电阻电路，故B正确；C．在非纯电阻电路中，电流所做的功等于产生的热量与其他形式的能之和，所以W>Q即UIt>I2Rt故C正确；D．电路热功率的定义式为Q=I2Rt适用于计算任何电路中产生的热量，故D正确。

3、在如图所示的电路中R1=4Ω，R2=6Ω，电源电动势E=3V。

当S闭合时，理想电压表的示数为U=1V。

则流过电源的电流为和电源的内阻分别为（）A．0.25A，2ΩB．0.5A，2ΩC．0.25A，4ΩD．0.5A，4Ω答案：A流过电源的电流与流过R1的电流相同，根据欧姆定律I=UR1=14A=0.25A根据闭合电路欧姆定律I=ER1+R2+r代入数据可得电源内电阻r=2Ω故选A。

高中物理实验测量电功与电功率的方法与实例电功和电功率是物理学中重要的概念，通过测量电功和电功率可以深入理解电路中的能量转换与传输。

本文将介绍高中物理实验中测量电功和电功率的方法与实例，以帮助读者更好地理解和应用这些概念。

实验一：测量直流电路中的电功实验目的：通过测量直流电路中的电流和电压的变化来计算电功的大小。

实验步骤：1. 准备工作：连接直流电源、电阻和安培表，将电阻接在电路中并调整电流大小。

2. 测量电流：使用安培表测量电路中的电流并记录下来。

3. 测量电压：使用万用表测量电路中的电压并记录下来。

4. 计算电功：将测得的电流与电压相乘，即可得到电功的大小。

实验二：测量交流电路中的电功实验目的：通过测量交流电路中电阻上的电压和电流的变化来计算电功的大小。

实验步骤：1. 准备工作：连接交流电源、电阻和安培表，将电阻接在电路中并调整电流大小。

2. 测量电流：使用安培表测量电路中的电流并记录下来。

3. 测量电压：使用示波器或多用表测量电路中电阻上的电压，并记录下来。

4. 计算电功：将测得的电流与电压相乘，即可得到电功的大小。

实验三：测量电路中的电功率实验目的：通过测量电流和电压的变化来计算电功率的大小。

实验步骤：1. 准备工作：连接直流电源、电阻、安培表和电压表，将电阻接在电路中并调整电流大小。

2. 测量电流：使用安培表测量电路中的电流并记录下来。

3. 测量电压：使用电压表测量电路中的电压并记录下来。

4. 计算电功率：将测得的电流乘以测得的电压，即可得到电功率的大小。

实验实例：测量电灯的电功率实验目的：通过测量电路中的电流和电压来计算电灯的功率。

实验步骤：1. 准备工作：连接直流电源、电灯、安培表和电压表。

2. 测量电流：使用安培表测量电灯上的电流并记录下来。

3. 测量电压：使用电压表测量电灯两端的电压并记录下来。

4. 计算功率：将测得的电流乘以测得的电压，即可得到电灯的功率。

通过以上实验的方法与实例，我们可以清楚地理解电功和电功率的概念，并掌握测量的方法。

高中物理功率问题的解题技巧引言：在高中物理学习中，功率问题是一个常见而又重要的题型。

掌握解决功率问题的技巧，不仅可以帮助学生更好地理解功率的概念，还能提高解题效率。

本文将介绍几种常见的功率问题解题技巧，并通过具体题目进行分析和说明，帮助学生和家长更好地应对这类题目。

一、计算功率的基本公式在解决功率问题之前，首先要掌握计算功率的基本公式：功率（P）等于能量变化（ΔE）与时间（t）的比值，即P = ΔE/t。

这个公式是解决功率问题的基础，学生要牢记。

例题1：一个物体在5秒内吸收了100焦耳的能量，求它的功率。

解析：根据功率的基本公式，P = ΔE/t，将已知数据代入得P = 100焦耳/5秒 = 20瓦特。

因此，该物体的功率为20瓦特。

二、利用功率公式解决问题除了基本公式外，还可以利用功率公式解决一些特殊情况下的功率问题。

例如，当物体的功率恒定不变时，可以使用P = W/t，其中W为物体所做的功。

这个公式在一些题目中可以简化计算过程。

例题2：一个机器人以10牛的力推动一个物体，将物体推过10米的距离所需的时间为5秒，求机器人的功率。

解析：根据公式P = W/t，其中W = F × s，代入已知数据得P = (10牛 × 10米)/5秒 = 20瓦特。

因此，机器人的功率为20瓦特。

三、功率与电流、电压的关系在电路问题中，功率与电流和电压之间存在着一定的关系。

根据电功率公式P = U × I，可以通过电流和电压的数值计算功率。

这个关系在解决电路问题时非常有用。

例题3：一个电灯的电流为2安培，电压为220伏特，求电灯的功率。

解析：根据电功率公式P = U × I，代入已知数据得P = 220伏特 × 2安培 = 440瓦特。

因此，电灯的功率为440瓦特。

四、功率与效率的关系功率与效率之间存在着一定的关系，理解这个关系可以帮助学生更好地解决功率问题。

功率的定义是单位时间内所做的功，而效率则是输出功率与输入功率的比值。

专题56电功电功率授课提示：对应学生用书90页1．[2024·江苏省五市十一校阶段联测]电阻R 的两端的电压为U 时，在t 时间内产生的热量为Q ，若在电阻R 两端加的电压为2U ，则在t 时间内产生的热量为()A ．4QB ．2QC ．Q 2D ．Q 4答案：A解析：电阻R 的两端的电压为U 时，在t 时间内产生的热量为Q ，则Q ＝I 2Rt ＝U 2Rt ，若在电阻R 两端加的电压为2U ，则在t 时间内产生的热量为Q′＝I′2Rt ＝（2U ）2R t ＝4U 2Rt ＝4Q ，A 正确．2．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R 1、R 2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R 1、R 2大小满足()A ．R 2＝9R 1B ．R 2＝6R 1C ．R 2＝3R 1D ．R 1＝R 2 答案：A解析：设每个灯泡正常发光时的电流为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P R1＝P R2，即(3I)2R 1＝I 2R 2，故R 2＝9R 1，A 正确．3．[2024·河北省张家口市张垣联盟联考]如图所示电路中电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等，A 、B 间电压恒定．开关S 接通后和接通前电阻R 2的电功率之比()A ．12B ．23C ．49D ．14答案：C解析：设A 、B 间电压为U ，根据题意有R 1＝R 2＝R 3＝R ，开关S 接通前电阻R 2的电功率为P 1＝(U R 1＋R 2 )2R 2＝U 24R ，R 2、R 3的并联电阻为R 并＝R 2R 3R 2＋R 3 ＝R 2 ，开关S 接通后电阻R 2两端的电压为U 1＝U R 1＋R 并 R 并＝U 3 ，开关S 接通后电阻R 2的电功率为P 2＝U 21R 2 ＝U 29R ，开关S 接通后和接通前电阻R 2的电功率之比P 2P 1 ＝49，C 正确．4．如图所示，一个电阻R 和一个灯泡L 串联接在电压恒为U 的电源上，电路中的电流为I.电阻两端的电压为U 1，电功率为P 1；灯泡两端的电压为U 2，电功率为P 2，则下列关系式正确的是()A ．P 1＝UIB ．U 2＝U －IRC ．P 2＝U 2RD ．U 1＝U －IR 答案：B解析：电阻的电功率为P 1＝U 1I ，故A 错误；电阻两端的电压为U 1＝IR ，灯泡两端的电压为U 2＝U －U 1＝U －IR ，故B 正确，D 错误；灯泡的电功率为P 2＝U 2I ，故C 错误．5．电路图如图甲所示，图乙是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图像，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R 0＝3Ω.以下说法中正确的是()A ．电源的内阻为10ΩB ．当R ＝10.5Ω时电源的输出功率最大C ．当R ＝4.5Ω时电源的输出功率最大D ．当R ＝7.5Ω时R 消耗的功率最大 答案：C解析：根据闭合电路欧姆定律可得U ＝－Ir ＋E 可知U­I 图像的纵轴截距等于电动势，则有E ＝20V ，U­I 图像的斜率绝对值等于内阻，则有r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝20－52Ω＝7.5Ω，A 错误； 设电路外电阻为R 外，则电源的输出功率为P ＝I 2R 外＝(E R 外＋r)2R 外＝E 2R 外＋r 2R 外＋2r，可知当外电阻R 外＝r ＝7.5Ω时，电源的输出功率最大，则有R ＝R 外－R 0＝7.5Ω－3Ω＝4.5Ω，B 错误，C 正确；R 消耗的功率为P R ＝I 2R ＝(E R ＋R 0＋r )2R ＝E 2R ＋（R 0＋r ）2R＋2（R 0＋r ），可知当R ＝R 0＋r ＝10.5Ω时，R 消耗的功率最大，D 错误．6．一台电动机线圈的电阻为0.4Ω，当电动机正常工作时，通过线圈的电流为5A ，则这台电动机正常工作2s 产生的焦耳热为()A ．20000JB ．2000JC ．200JD ．20J 答案：D解析：由焦耳定律可知Q ＝I 2rt ，代入数据可得2s 产生的焦耳热为Q ＝I 2rt ＝20J ，D 正确．7．(多选)如图所示为某品牌的电动车，质量为m ＝60kg ，驱动电动机正常工作的额定输入电流I ＝6A ，额定输入电压为45V ，电动车电池的容量为18000mA ·h .电动车行驶时所受阻力大小为车所受重力的0.05；该电动车在水平地面上由静止开始以额定功率运行t ＝5s 通过x ＝15m 的距离，速度达到v ＝5m /s ，忽略电动机转动时的摩擦，重力加速度g ＝10m /s 2.下列说法正确的是()A ．电池能使电动机以额定电流运行的最长时间为120minB ．驱动电动机的输出功率为230WC ．驱动电动机的内阻为56 ΩD ．电动车能达到的最大速度为8m /s 答案：CD解析：电池能使电动机以额定电流运行的最长时间为t ＝q I ＝18 000 mA ·h6 000 mA＝3h ＝180min ，A 错误；由动能定理Pt －kmgs ＝12 mv 2，解得P ＝240W ，B 错误；根据IU ＝P ＋I 2r ，解得驱动电动机的内阻为r ＝56 Ω，C 正确；电动车能达到的最大速度v m ＝P kmg ＝2400.05×600m /s ＝8m /s ，D 正确．。