1．关于电功，下列说法中正确的有(　　)
A．电功的实质是电场力所做的功
B．电功是其他形式的能转化为电能的量度
C．电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大
D．电流通过电动机时的电功率和热功率相等
解析：选A.电场力移动电荷时对电荷所做的功叫电功，是电能转化为其他形式能的量度，A对，B、C、D错．
2.


图4－4－9
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电阻的实验中得到的实验图线如图4－4－9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(　　)
A.、　　　　　　    　B.、
C.、      D.、
解析：选D.电源的效率η＝×100%＝×100%.a点对应的路端电压U为4个格，而电动势E为6个格．因此ηa＝；b点对应的路端电压为2个格，因此ηb＝.故D项正确．
3．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是(　　)
A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝I2Rt
D．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝UIt
解析：选B.计算电功时，公式W＝UIt适用于任何电路．计算焦耳热时，公式Q＝I2Rt适用于任何电路．在纯电阻电路中W＝Q，在非纯电阻电路中W＞Q，所以A、C、D正确，B错误．
4.


图4－4－10
在如图4－4－10电路中，电源电动势是E，内阻为r，当滑动变阻器R3的滑动触头向左移时(　　)
A．电阻R1的功率将增大
B．电阻R2的功率将减小
C．电源的功率将增大
D．电源的效率将增高
解析：选C.据闭合电路欧姆定律I＝，而R＝，滑动触头向左→R3减小→R减小、I增大．又P＝IE，故C正确．
5．(2012·榆林高二月考)电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3 V电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机没有转动．当加上3 V电压时，电流为1 A，这时候电动机正常工作．求电动机正常工作时，产生的机械功率和发热功率．
解析：当加上0.3 V电压时电机不转动，它消耗的电能全部用来发热，此时的电动机可以看做是纯电阻，可以用欧姆定律计算它的电阻，R＝U1/I1＝1 Ω.
当加上3 V电压时，电流为1 A，显然不符合欧姆定律，消耗的电能一部分发热，一部分转化成了机械能，此时电路为非纯电阻电路．消耗的电功率为：P＝IU＝1×3 W＝3 W
发热功率P热＝I2R＝12×1 W＝1 W
根据能量关系，产生的机械功率为：
P机＝P－P热＝3 W－1 W＝2 W.
答案：2 W　1 W


一、选择题
1．关于电功率和热功率的说法中，正确的是(　　)
A．电功率就是热功率
B．同一电路中，电功率可以等于或大于热功率，也可以小于热功率
C．电功率就是电路中电能转化为内能的功率
D．热功率就是电路中因发热而消耗的功率
解析：选D.电功率是电流做功的功率，热功率是电路中电流热效应对应的功率．在纯电阻电路中，电功率等于热功率．在非纯电阻电路中，电流做功除转化成内能外，还转化为其他形式的能，电功率大于热功率．
2．关于电功的说法中正确的是(　　)
A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功
B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程
C．电流做功消耗的能量，由电源供给
D．电功就是电能
解析：选ABC.根据电功的定义及特点，可以判断A、B、C均正确．电功是电能转化为其他形式的能的量度，功和能是不同的概念，D错．
3．下列关于电功率P电＝UI和电热功率P热＝I2R的说法正确的是(　　)
A．P电＝UI普遍适用于一切电路求电功率
B．P热＝I2R普遍适用于一切电路求电热功率
C．只有在纯电阻电路中，才能用P热＝I2R求电热功率
D．非纯电阻电路中，电热功率P热＜I2R
解析：选AB.公式P电＝UI、P热＝I2R适用于任何电路，故A、B正确，C、D错误．
4．一根电阻丝，通过2 C的电荷量所消耗的电能是8 J，若在相同的时间内通过4 C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是(　　)
A．4 V,16 J      B．8 V,16 J
C．4 V,32 J      D．8 V,32 J
解析：选D.设电阻丝的电阻为R，开始所加电压为U1，则W1＝q1U1，即8＝2U1，所以U1＝4 V.
设后来所加电压为U2，消耗的电能为W2，则
I2＝＝①
I1＝＝②
由①②得：U2＝U1＝×4 V＝8 V，
W2＝q2U2＝4×8 J＝32 J.
5．(2012·陕西高二检测)加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率为(　　)
A．P      B.
C.      D．P－
解析：选C.电热功率P热＝I2r，因为P＝UI，则I＝，所以P热＝，故正确选项为C.
6.


图4－4－11
如图4－4－11所示，电源电压为30 V，一个“6 V,12 W”的电灯与一个线圈电阻为2 Ω的电动机M串联接入电路．已知电路中电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为(　　)
A．40 W      B．44 W
C．48 W      D．60 W
解析：选A.电灯正常发光的电流I＝＝A＝2 A．则电动机输出的机械功率P出＝P总－Pr＝2×(30－6) W－22×2 W＝40 W．A正确．
7．(2012·铜川高二质检)不考虑温度对电阻的影响，对于一个“220 V,40 W”的灯泡，下列说法中正确的是(　　)
A．接在110 V的线路上的功率为20 W
B．接在110 V的线路上的功率为10 W
C．接在55 V的线路上的功率为160 W
D．接在55 V的线路上的功率为2.5 W
解析：选BD.灯泡电阻R＝＝ Ω＝1210 Ω，接在110 V的电压上，P1＝＝ W＝10 W，故B正确；接在55 V的电压上，消耗功率P2＝＝ W＝2.5 W，故D正确．
8．理发用的电吹风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．设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2相串联，接到直流电源上，电吹风两端电压为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)
解析：选CD.电吹风是非纯电阻电路，则P＞I2(R1＋R2)，D正确；而P＝UI是定义式，任何情况下都成立，C正确．
9．(2012·哈尔滨高二检测)下面列出了不同品牌的电视机、电冰箱、电风扇和空调机铭牌上的主要项目，试判断：正常工作时，其中功率最大的是(　　)
A.
B.
C.
D.
解析：选D.正常工作时的电视机的功率为85 W，电冰箱的功率为70 W，电风扇的功率为65 W，空调机的功率为P＝UI＝1364 W，显然，本题正确选项为D.
10.


图4－4－12
如图4－4－12所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为该直流电源内部的热功率Pr随电流I变化的图线，A、B两点对应的横坐标为2 A，则下面说法中正确的是(　　)
A．电源电动势为3 V，内电阻为1 Ω
B．电流为3 A时，外电阻为0.5 Ω
C．电流为2 A时，电源的输出功率为2 W
D．此电源的总功率可以超过9 W，图线还可延长
解析：选AC.根据图像，在C点时电源的总功率P总等于电源内部的发热功率，故此时电源处于短路状态，即短路电流为3 A，再由P总＝EI＝Pr＝I2r可求得电动势和内电阻，选项A正确、选项B错误．依此可求得电流为2 A时电源总功率为6 W，电源内部发热功率为4 W，输出功率为2 W，选项C正确．该电源的电流不可能超过短路电流，其总功率不可能超过9 W，图像到C点为止，选项D错误．
二、非选择题
11.


图4－4－13
(2012·开封高二单元测试)在图4－4－13中，电池的电动势E＝5 V，内阻r＝10 Ω，固定电阻R＝90 Ω.R0是可变电阻，在R0由零增加到400 Ω的过程中，求：
(1)可变电阻R0上消耗热功率最大的条件及最大热功率；
(2)电池内阻和固定电阻R上消耗的最小热功率之和．
解析：(1)电路中的总电流I＝，可变电阻R0上消耗的热功率为
P1＝I2R0＝()2·R0
＝.
即当R0＝100 Ω时P1最大，Pmax＝ W.
(2)R与r消耗的热功率为
P2＝I2(R＋r)＝·(R＋r)
＝·(90＋10)．
即当R0＝400 Ω时P2最小，Pmin＝0.01 W.
答案：(1)R0＝100 Ω　Pmax＝ W
(2)R0＝400 Ω　Pmin＝0.01 W

12．(2012·宝鸡高二期末检测)一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表
规格
后轮驱动直流永磁轮毂电机

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的人骑此自行车沿平直公路行驶，所受阻力f恒为车和人总重的0.02倍，取g＝10 m/s2.求：
(1)此车永磁轮毂电机在额定电压下正常工作的效率；
(2)仅在永磁轮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)仅在永磁轮毂电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1＝1.0 m/s时人骑车的加速度．
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入功率为P入＝U0I0＝140 W．又因为电机的输出功率为P出＝120 W，所以电机的效率为η＝P出/P入＝85.7%.
(2)行驶时所受阻力为f＝k(M＋m)g，式中m为车的质量．当达到最大速度vm时，应用P出＝fvm，所以最大速度vm＝P出/f＝6.0 m/s.
(3)当车速为v1＝1.0 m/s时，牵引力F＝P出/v1＝120 N．设此时车的加速度为a，根据牛顿第二定律F－f＝(M＋m)a，解得a＝1.0 m/s2.
答案：(1)85.7%　(2)6.0 m/s　(3)1.0 m/s2