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[-考点-04-] 电功、电功率 电热、热功率
[典例1]
答案 B
解析 首先分析两个并联电阻R2、R3所允许消耗的最大功率，因为R2与R3并联，则两端电
压相等，由公式P＝可知，R2与R3所消耗的电功率一样．已知R2与R3本身允许的最大电功
率分别是10 W 和2 W，所以R2、R3在该电路中消耗的最大电功率都是2 W，否则会超过
R3的最大电功率．再分析R1在电路中允许消耗的最大电功率，把R2与R3看成一个并联电
阻R′，则电路就是R1与R′串联，而串联电路电流处处相等，再由P＝I2R 知，R1与R′
所消耗的电功率之比为＝＝2，则R1消耗的电功率为2×4 W＝8 W<10 W．所以这部分电路
消耗的电功率最大值为2 W＋2 W＋8 W＝12 W，故B 正确．
[典例2]
答案 BD
解析 由公式P＝UI＝mgv＋I2r，解得r＝5 Ω，选项A 错误，B 正确；电动机的发热功率
P1＝I2r＝20 W，选项C 错误；电动机正常工作的效率η＝×100%≈83.3%，选项D 正确.
1.答案 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 是电功的定义式，适用于任何电路，而I＝、W＝I2Rt＝t 只适用于纯电阻电路，B
正确．在非纯电阻电路中，W＝Q＋W 其他，所以W>Q，故UI>I2R，C 正确．Q＝I2Rt 是焦耳
热的定义式，适用于任何电路，D 正确．
2.答案 C
解析 电路中允许的最大功率为Pm＝UI＝2 860 W．用电器的功率之和大于Pm时，用电器
就不可以同时使用，故选C.
3.答案 A
解析 因R1与R2串联，电流相等，且消耗的功率相等，根据P＝I2R 可知R1＝R2；因R1和
R2与R3并联，支路电压相等，上面支路的功率等于R3功率的2 倍，根据P＝可知，R3＝
2(R1＋R2)＝4R1，即R1∶R2∶R3＝1∶1∶4，选项A 正确．
4.答案 C
解析 电动机消耗的电功率为P＝UI＝6×2 W＝12 W，故B 错误；发热功率为P 热＝I2R＝
22×0.5 W＝2 W，故A 错误；根据能量守恒定律，其输出的机械功率为P 出＝P－P 热＝12
W－2 W＝10 W，故C 正确；电动机的工作效率为η＝×100%≈83.3%，故D 错误．
5.答案 A
解析 设灯泡正常发光时的电流为I，题图甲中，电路的总电流为3I，则P 甲＝U·3I，题图
乙中，电路的总电流为I，则P 乙＝U·I，所以P 甲＝3P 乙，选项A 正确．
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6.答案 D
解析 由P＝P 出＋I2r 得r＝0.5 Ω，故A 错误；由P＝UI 得额定电压U＝8 V，故B 错误；
正常工作时，电机产生的热量Q＝I2r＝4.5 W，故C 错误；由80%×q＝It，解得t＝2.4 h，
故D 正确.
7.答案 C
解析 电动机的输入电压U1＝U－UL＝8 V－3 V＝5 V，故A 错误；整个电路中的电流I＝
＝＝2 A，所以电动机消耗的电功率P 电＝U1I＝5×2 W＝10 W，电动机发热的功率P 热＝
I2RM＝4×0.5 W＝2 W，则电动机输出的功率P 出＝P 电－P 热＝10 W－2 W＝8 W，η＝
×100%＝×100%＝80%，故B 错误，C 正确；整个电路消耗的电功率P 总＝UI＝8×2 W＝16
W，故D 错误．
8.答案 D
解析 充电宝的输出电压为U、输出电流为I，所以充电宝输出的电功率为P＝UI，A 错误；
手机电池充电电流为I，所以手机电池产生的热功率为PR＝I2R，而充电宝的热功率应为充
电宝的总功率减去输出功率，根据题目信息无法求解，B 错误；由于手机电池是非纯电阻，
所以不能用t 计算手机电池产生的焦耳热，手机电池产生的焦耳热为I2Rt，C 错误；充电宝
输出的电能一部分转化为手机电池的化学能，一部分转化为手机电池的内能，故根据能量
守恒定律可知手机电池储存的化学能W＝UIt－I2Rt，故D 正确．
9.答案 C
解析 灯泡正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V 电压，且由于电解槽和灯泡串联，
它们的电流相等，所以有I＝I 灯＝ A，则电解槽消耗的电功率P＝P 灯＝60 W，A 错误，C
正确；电解槽的发热功率P 热＝I2R 内≈1.3 W，B 错误；整个电路消耗的总功率P 总＝220×
W＝120 W，D 错误．
10.答案 (1)0.5 Ω (2)1.5 W (3)8 W
解析 (1)电动机不转时电路为纯电阻电路，由欧姆定律可知电动机线圈的内阻r＝＝ Ω＝
0.5 Ω
(2)电动机正常工作时电路为非纯电阻电路，消耗的总功率P 总＝UI＝2×1 W＝2 W
线圈内阻的热功率P 热＝I2r＝12×0.5 W＝0.5 W
则电动机正常工作时的输出功率P 出＝P 总－P 热＝2 W－0.5 W＝1.5 W
(3)电动机的转子突然被卡住时，此时电路为纯电阻电路，发热功率P＝＝ W＝8 W.
11.答案 B
解析 首先分析两个并联电阻R2、R3所允许消耗的最大功率，因为R2与R3并联，则两端电
压相等，由公式P＝可知，R2与R3所消耗的电功率一样．已知R2与R3本身允许的最大电功
率分别是10 W 和2 W，所以R2、R3在该电路中消耗的最大电功率都是2 W，否则会超过
R3的最大电功率．再分析R1在电路中允许消耗的最大电功率，把R2与R3看成一个并联电
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阻R′，则电路就是R1与R′串联，而串联电路电流处处相等，再由P＝I2R 知，R1与R′
所消耗的电功率之比为＝＝2，则R1消耗的电功率为2×4 W＝8 W<10 W．所以这部分电路
消耗的电功率最大值为2 W＋2 W＋8 W＝12 W，故B 正确．
12.答案 C
解析 由题意可知，L1、L2的电阻相等，L3、L4的电阻相等．由公式P＝可知，L1和L2的
电阻小于L3和L4的电阻．设L1、L2、L3、L4实际消耗的功率分别为P1、P2、P3、P4.由题图
可知，通过L1的电流大于通过L2的电流，由公式P＝I2R 得到，P1>P2.同理，P4＞P3，P4＞
P1.L2和L3的电压相等，由公式P＝可知，P2>P3.故P4＞P1>P2>P3，所以L3最暗．
13.答案 C
解析 判断灯泡能否正常发光，就要判断实际电压是不是额定电压或实际电流是不是额定
电流，对灯泡有P＝UI＝，可知RA＜RB.对于A 电路，由于RA＜RB，所以UB＞UA，UB＋UA
＝220 V，则UB＞110 V，B 灯被烧毁，UA＜110 V，A 灯不能正常发光；对于B 电路，由
于RB＞RA，A 灯与滑动变阻器并联，并联电阻小于RB，所以UB＞U 并，则UB＞110 V，B
灯被烧毁，A 灯不能正常发光；对于C 电路，B 灯与滑动变阻器并联，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，若滑动变阻器的有效电
阻等于A 灯、B 灯的并联电阻，则UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光．比较C、D 两个
电路，当灯A、B 均正常发光时，由于C 电路中滑动变阻器功率为(IA－IB)×110 V，而D 电
路中滑动变阻器功率为(IA＋IB)×110 V，所以C 电路消耗电功率最小，综上所述，C 正确．
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