2024届高考物理二轮专题复习与测试第一部分专题四电路和电磁感应第11讲直流电路与交流电路命题点二电功电功率电热热功率

命题点二电功电功率电热热功率1．电功和电热、电功率和热功率的区别与联系．项目意义公式联系电功电流在一段电路中所做的功W＝UIt对纯电阻电路，电功等于电热，W＝Q＝UIt＝I2Rt；对非纯电阻电路，电功大于电热，W＞Q电热电流通过导体产生的热量Q＝I2Rt电功率单位时间内电流所做的功P＝UI对纯电阻电路，电功率等于热功率，P电＝P热＝UI＝I2R；对非纯电阻电路，电功率大于热功率，P电＞P热热功率单位时间内导体产生的热量P＝I2R2.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、IM，就能确定电动机的电功率P＝UMIM，根据电流IM和电动机的电阻r可求出热功率Pr＝Ieq\o\al(2,M)r，最后求出输出功率P出＝P－Pr.(2)坚持“躲着”求解UM、IM：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．3．电源的功率和效率．电源总功率任意电路：P总＝EI＝P出＋P内电源内部消耗的功率纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝eq\f(E2,R＋r)P内＝I2r＝P总－P出电源的输出功率任意电路：P出＝UI＝P总－P内纯电阻电路：P出＝I2R＝eq\f(E2R,（R＋r）2)P出与外电阻R的关系电源的效率任意电路：η＝eq\f(P出,P总)×100%＝eq\f(U,E)×100%纯电阻电路：η＝eq\f(R,R＋r)×100%我国北斗迈进全球服务新时代．人造地球卫星用太阳能电池供电，展开的太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能．取一片太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图所示．下列说法正确的是()A．该电池板的电动势为3.00VB．随着外电路电阻增大，其内阻逐渐增大C．外电路电阻为1kΩ时，电源输出功率约为4WD．外电路电阻为1kΩ时，电源效率约为83.3%解析：当电流为0时，路端电压数值上等于电动势，由图像可知，电动势为3.00V，故A项正确；图像的斜率即为电源内阻大小，随着外电路电阻增大，电流减小，由图像可知，其内阻逐渐减小，故B项错误；在图像上作出电阻的U-I图像，取两个图像的交点，即为电阻与电源连接后电压电流值，如下图：从图中可读出，交点对应的电流和电压分别为2.0mA和2.0V，故此时电源的输出功率为P＝UI＝2.0×2.0×10－3W＝4×10－3W，电源效率约为η＝eq\f(IU,IE)＝eq\f(U,E)＝eq\f(2.0,3.0)＝66.7%，故C项错误，D项错误．故选A项．答案：A(多选)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数．若该车在额定状态下以最大速度行驶，不计自行车自身的机械损耗，则()自重40kg额定电压36V载重75kg额定电流12A最大行驶速度20km/h额定输出功率300WA．电动机的输入功率为432WB．电动机的内电阻约等于2ΩC．该车获得的牵引力约为78ND．该车受到的阻力约为54N解析：电动机的输入功率P入＝UI＝36×12W＝432W，故A项正确；电动机正常工作时为非纯电阻电路，根据P入－P出＝I2r得，r＝eq\f(P入－P出,I2)＝eq\f(432－300,122)Ω＝0.92Ω，故B项错误；电动车速度最大时，牵引力F与阻力f大小相等，由P出＝fvmax得f＝eq\f(P出,vmax)＝eq\f(300,\f(20,3.6))N＝54N，故C项错误；D项正确．故选AD.答案：AD1.新能源电动汽车是当代生活中重要的交通工具．某品牌观光新能源电动车的动力电源上的铭牌标有“120V250A·h”字样．假设工作时电源的输出电压恒为120V，额定输出功率为3kW.根据上述有关数据，下列说法不正确的是()A．电动汽车保持额定功率行驶的最长时间是10hB．额定工作电流为25AC．动力电源充满电后储存的电能为1.08×108JD．电动汽车电动机的内阻为4.8Ω解析：工作时电源的输出电压恒为120V，额定输出功率为3kW，则额定工作电流I＝eq\f(P,U)＝25A，B项正确；根据Q＝It可得，电动汽车保持额定功率行驶的最长时间t＝eq\f(Q,I)＝10h，A项正确；动力电源充满电后储存的电能W＝UIt＝1.08×108J，C项正确；由所给条件无法求得电动汽车电动机的内阻，D项错误．答案：D2.某扫地机器人电池容量2000mA·h，额定工作电压15V，额定功率30W，则下列说法正确的是()A.扫地机器人的电阻是7.5ΩB.题中mA·h是能量的单位C.扫地机器人正常工作时的电流是2AD.扫地机器人充满电后一次工作时间约为4h解析：根据题意扫地机器人是非纯电阻用电器，无法计算扫地机器人的电阻，故A项错误；题中mA·h是电荷量的单位，故B项错误；扫地机器人正常工作时的电流为I＝eq\f(