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高考重点考点解读与针对性训练
第十一章 恒定电流
考点85 电功和电功率
【考点解读】
1.电功
（1）定义：是指电路中 静电力 对定向移动的电荷所做的功。
（2）公式：W＝ Uq ＝ UIt （适用于任何电路）。
2.电功率
（1）定义：电流在一段电路中所做的 功 与通电 时间 之比。
（2）公式：P＝W
t ＝ UI （适用于任何电路）。
3.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：Q＝ I2Rt （适用于任何电路）。
(3)热功率：单位时间内产生的焦耳热。P=Q/t=I2R。
【名师点拨】
1.电功和电热、电功率和热功率的比较
物理意义
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＝P 热＝
UI＝I2R；
对非纯电阻电路，电功率大于热功率：P＞P 热
热功
率
单位时间内导体产生
的热量
P 热＝I2R
2.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
1
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注意 在非纯电阻电路中Q≠U
2
R t，此时U
2
R t 既不能表示电功，也不能表示电热，因为部分
电路欧姆定律不再成立。
【高考真题】
【典例1】、（2023 学业水平等级考试上海卷）如图所示电路中，有四个完全相同的小灯
泡，不考虑电阻随温度的变化，则最亮的灯泡是
A. 灯泡1 B. 灯泡2 C. 灯泡3 D. 灯泡4
【参考答案】A
【名师解析】最亮的灯泡是实际电功率最大，通过的电流最大，根据串并联电路规律可知
最亮的灯泡是灯泡1，A 正确。
【典例2】. （2020 海南高考）一车载加热器（额定电压为
）发热部分的电路如图所
示，a、b、c 是三个接线端点，设ab、ac、bc 间的功率分别为
、
、
，则（
）
2
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A.
B.
C.
D.
【参考答案】D
【名师解析】 a、b 端点接入电路时，电阻R 和9R 串联后与9R 并联，
电路的总电阻为Rab＝9R(R+9R)
R+9R+9R ＝90
19 R；a、c 端点接入电路时，电阻9R 和9R 串联后与R
并联，电路的总电阻为Rac＝R(9R+9R)
R+9R+9R ＝18
19 R；b、c 端点接入电路时，电阻9R 和R 串联
后与9R 并联，电路的总电阻为Rbc＝9R(R+9R)
R+9R+9R ＝90
19 R. 由题意知，不管接哪两个端点，
电压不变，均为U＝24 V，根据P＝U
2
R并
可知Pab＝Pbc＜Pac，D 正确.
【典例3】.（2020 年7 月浙江选考）如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆
供电的无人机，旋翼由电动机带动。现有质量为
、额定功率为
的系留无
人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过
到达
高处后悬停并进行工作。已
知直流电源供电电压为
，若不计电缆的质量和电阻，忽略电缆对无人机的拉力，
则（ ）
A．空气对无人机的作用力始终大于或等于
B．直流电源对无人机供电的额定电流为
3
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C．无人机上升过程中消耗的平均功率为
D．无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功
【参考答案】BD
【名师解析】空气对无人机的作用力始终等于无人机重力
，选项A 错误；由
P=UI 可得直流电源对无人机供电的额定电流为
，选项B 正确；无人机上升过程
中需要克服重力做功，WG=mgh=20×10×100J=20000J，还需要克服空气阻力做功，所以
消耗的平均功率大于P= WG /t=
，选项C 错误；无人机上升及悬停时均有部分
功率用于对空气做功，选项D 正确。
【典例4】[2022 江苏]如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R1＝2Ω，R2＝3Ω，
R3＝2Ω，R4＝4Ω，电源电动势E＝12V，内阻不计.四个灯泡中消耗功率最大的是（ A ）
A.R1
B.R2
C.R3
D.R4
答案：A
解析：由电路图可知R3与R4串联后与R2并联，再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为R
并＝
R2（R3＋R4）
R2＋R3＋R4
＝2 Ω。由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即经过R1的电流为I1＝I
＝
E
R1＋R并
＝3 A，并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则I2＝R并I
R2
＝2 A，I3＝I4＝
R并I
R3＋R4
＝1 A。四个灯泡的实际功率分别为P1＝I 1
2R1＝18 W，P2＝I 2
2R2＝12 W，P3＝I 3
2
R3＝2 W，P4＝I 4
2R4＝4 W，所以四个灯泡中消耗功率最大的是R1，故A 正确，B、C、D 错
误。
【针对性训练】
1. 小明同学家里部分电器消耗的功率及每天的工作时间如表所示，则这些电器一天消耗的
总电能约为（ D ）
4
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电器
消耗功率/W
工作时间/h
电茶壶
2000
1
空调
1200
3
电视机
100
2
节能灯
16
4
路由器
9
24
A.6.1×103W
B.6.1×103J
C.2.2×104W
D.2.2×107J
答案 D
解析 根据公式W＝Pt 及题表可知，这些电器一天消耗的总电能为W＝2kW×1h＋
1.2kW×3h＋0.1kW×2h＋0.016kW×4h＋0.009kW×24h＝6.08kW·h，又知1kW·h＝3.6×106J，
可得W≈2.2×107J，D 正确.
2. 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t 内，充电宝的输出电压U、输出电流I 可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为
R，则时间t 内（ D ）
A.充电宝输出的电功率为UI＋I2R
B.充电宝产生的热功率为I2R
C.手机电池产生的焦耳热为U
2
R
t
D.手机电池储存的化学能为UIt－I2Rt
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；
手机电池的充电电流为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
用电器，所以不能用U
2
R 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.
3.如图甲所示为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正
确的是（ B ）
5
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A.电源规格4.5A·h 中，A·h 是能量的单位
B.电机的输出功率小于24W
C.电机线圈的电阻为6Ω
D.行驶过程中电机突发故障，被卡住无法转动，此时通过电机的电流为2A
答案 B
解析 A·h 是电流与时间的乘积，是电荷量的单位，故A 错误；电机的额定功率P＝UI＝
12×2W＝24W，可知电机的输出功率一定小于24W，故B 正确；只知道电机的额定电压与
额定电流，不能由欧姆定律求出电机线圈的电阻值，故C 错误；知道电机的额定电压，不
知道电机线圈的电阻值，所以若电机突发故障，被卡住无法转动，不能求出此时通过电机
的电流，故D 错误.故选B.
4 .额定电压都为110V，额定功率分别为PL1＝100W、PL2＝40W 的两盏灯泡，接在外电压
为220V 的电路上，则下列四个选项所示的电路中，能使每盏灯泡均正常发光，且电路消耗
的功率最小的是（ C ）
A B C D
答案 C
解析 额定电压相同，PL1＞PL2，由P＝U
2
R 和I＝P
U 可知RL1＜RL2，IL1＞IL2，由串、并联电路
的特点可知A、B 错误.在C 选项所示的电路中，L2与滑动变阻器并联使并联电阻R 并＜RL2，
则RL1和R 并可以相等，从而可以使两灯泡均正常发光；在D 选项所示的电路中，两灯泡均
可正常发光，但对比C、D 两选项所示的电路中滑动变阻器消耗的功率可得，C 选项所示的
电路中P 滑＝U(IL1－IL2)，D 选项所示的电路中P'滑＝U(IL1＋IL2)，故正常发光情况下C 选项
所示的电路消耗的功率最小.故选C.
5 .电饭煲和洗衣机并联接在输出电压为220V 的交流电源上（电源内阻忽略不计），两者
均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机电动机的电流是
0.50A，则下列说法正确的是（ C ）
A.电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440Ω
B.电饭煲消耗的电功率为1555W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5W
6
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C.1min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103J
D.电饭煲的发热功率是洗衣机的电动机的发热功率的10 倍
答案 C
解析 由于电饭煲是纯电阻用电器，所以R1＝U
I1
＝44 Ω，P1＝UI1＝1 100 W，其在1 min 内
消耗的电能W1＝UI1t＝6.6×104 J；洗衣机为非纯电阻用电器，所以R2≠U
I2
＝440 Ω，P2＝UI2
＝110 W，其在1 min 内消耗的电能W2＝UI2t＝6.6×103 J，其热功率P 热≠P2，而P1＝10P2，
所以电饭煲的发热功率不是洗衣机的电动机的发热功率的10 倍，只有C 正确.
6. 如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω，R4＝4
Ω。电源电动势E＝12 V，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（ ）
A.R1
B.R2
C.R3
D.R4
答案：A
解析：由电路图可知R3与R4串联后与R2并联，再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为R
并＝
R2（R3＋R4）
R2＋R3＋R4
＝2 Ω。由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即经过R1的电流为I1＝I
＝
E
R1＋R并
＝3 A，并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则I2＝R并I
R2
＝2 A，I3＝I4＝
R并I
R3＋R4
＝1 A。四个灯泡的实际功率分别为P1＝I 1
2R1＝18 W，P2＝I 2
2R2＝12 W，P3＝I 3
2
R3＝2 W，P4＝I 4
2R4＝4 W，所以四个灯泡中消耗功率最大的是R1，故A 正确，B、C、D 错
误。
7.现有日光灯、电烙铁和电风扇三个用电器，它们的额定电压和额定功率均为“220 V
60 W”，让它们在额定电压下工作相同时间，其产生的热量（ ）
A.日光灯最多
B.电烙铁最多
C.电风扇最多
D.一样多
答案 B
解析： 电烙铁是纯电阻用电器，即以发热为目的，电流通过它就是用来产生热量的，而
日光灯和电风扇是非纯电阻用电器，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为其
他形式的能（光能和叶片动能），故B 正确。
7
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8.如图甲所示，电路中电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯
泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A.L1中的电流为L2中电流的2 倍
B.L3的电阻约为1.875 Ω
C.L3的电功率约为0.75 W
D.L2和L3的总功率约为3 W
答案 B
解析： 由于不计电源内阻，所以L1两端电压为3 V，L2和L3两端的电压均为U＝1.5 V，
由题图乙可知，此时通过L1的电流为1.0 A，通过L2和L3的电流为I＝0.8 A，所以L1中的
电流不是L2中电流的2 倍，A 错误；L3的电阻R＝U
I ＝1.875 Ω，B 正确；L3的电功率P＝UI
＝1.5×0.8 W＝1.2 W，C 错误；L2和L3的总功率P'＝2P＝2.4 W，D 错误。
9.有四个电源甲、乙、丙、丁，其路端电压U 与电流I 的关系图像分别如图a、b、c、d 所
示，将一个6 Ω 的定值电阻分别与每个电源的两极相接，使定值电阻消耗功率最大的电源
是（ ）
A.甲电源
B.乙电源
C.丙电源
D.丁电源
答案 D
解析： 由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir 可得，U-I 图像的纵截距表示电源电动势，斜率的绝
8
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对值表示电源内阻，因此可知四个电源的电动势都为12 V，而电源内阻r 甲＝|
ΔU 甲
Δ I 甲|＝12
Ω，r 乙＝|
ΔU 乙
Δ I 乙|＝6 Ω，r 丙＝|
ΔU 丙
Δ I 丙|＝4 Ω，r 丁＝|
ΔU 丁
Δ I 丁|＝3 Ω，定值电阻消耗的功率为
P＝(
E
R＋r)
2
R，可知电源内阻越小，R 消耗的功率越大，因此连接丁电源时定值电阻消耗
的功率最大，故选D。
10.〔多选〕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，图线b 是某纯电阻用电器的U-I 图像，
则在该光照强度下，把该电池和该用电器组成一个电路时，电池的（ ）
A.内阻为5.5 Ω
B.输出功率为12.5 W
C.内耗功率为0.22 W
D.效率为50％
答案 AC
解析： 由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir 知，当I＝0 时E＝U，由a 与纵轴的交点可知电动势
为E＝3.6 V，根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为U＝2.5
V，电流为I＝0.2 A，则电池的内阻为r＝E－U
I
＝ 3.6－2.5
0.2
Ω＝5.5 Ω，故A 正确；
电池的输出功率为P 出＝UI＝2.5×0.2 W＝0.5 W，故B 错误；电池内部消耗的功率为P 内
＝I2r＝0.22×5.5 W＝0.22 W，故C 正确；电池的效率为η＝ U
E ×100 ％＝ 2.5
3.6
×100％≈69.4％，故D 错误。
11.[2024 北京精华学校开学检测]如图所示的电路中，电源电动势E 为12V，内阻r 为2Ω，
白炽灯的灯丝电阻RL为16Ω，电动机M 的线圈的电阻为2Ω.开关S 闭合后，白炽灯的电功
率为4W.若灯丝电阻保持不变，电动机的机械损耗可忽略不计，则下列说法正确的是（ D
）
A.通过电源的电流约为3.2A
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B.流过电动机M 的电流为4A
C.电动机M 输出的机械功率为12W
D.电源的总功率为24W
答案 D
解析 根据P1＝U
2
RL
，解得灯泡两端电压U＝8 V，则通过电源的电流I＝E−U
r
＝12−8
2
A＝
2 A，故A 错误；流过电动机M 的电流为IM＝I－U
RL
＝1.5 A，故B 错误；电动机M 输出的机
械功率为P 出＝UIM－IM
2RM＝7.5 W，故C 错误；电源的总功率为P＝EI＝12×2 W＝24 W，故
D 正确.
12.[2024 四川成都七中校考]交警使用的某型号酒精测试仪如图1 所示，其工作原理如图2
所示，传感器的电阻值R 随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电
路中的电表均可视为理想电表.当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（
B ）
A.电压表的示数变大，电流表的示数变小
B.酒精气体浓度越大，电源的效率越低
C.酒精气体浓度越大，电源的输出功率越小
D.电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值之比变小
答案 B
解析 当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，酒精气体浓度增大，则传感器的电阻值R 减
小，根据I＝
E
R＋R0＋r 可知电路中电流增大，则电流表示数变大，根据U＝E－I（R0＋
r）可知传感器两端的电压减小，则电压表示数变小，A 错误.电源的效率η＝
R＋R0
R＋R0＋r
·100％＝
1
1+
r
R＋R0
·100％，当酒精气体浓度增大时，传感器的电阻值R 减
小，根据上式可知电源的效率降低，B 正确.电源的输出功率P＝（
E
R＋R0＋r ）2（R＋
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R0）＝
E
2
R＋R0＋
r
2
R＋R0
+2r ，易知当R＋R0＝r 时，P 有最大值，作出该函数的图像如
图所示，当酒精气体浓度增大时，传感器的电阻值R 减小，R＋R0减小，若初始时R＋R0＞
r，则电源输出功率可能先增大后减小；若初始时R＋R0≤r，则P 逐渐减小，故C 错误.根
据U＝E－I（R0＋r），可知｜ΔU ｜
｜Δ I ｜＝R0＋r，即电压表示数变化量的绝对值与电流表示
数变化量的绝对值之比不变，D 错误.
13.[2024 四川宜宾叙州二中开学考试/多选]某同学将如图甲所示的玩具车的太阳能电池板取
下，并通过测量多组电池板的路端电压U 及流过其电流I 的数据描绘了电池板的U－I 图像，
如图乙所示，图线的横、纵截距分别为I0和U0.现将该电池板与一定值电阻相连组成如图丙
所示的电路，闭合开关后，电压表和电流表的示数分别为U1和I1，两电表均为理想电表，
下列说法正确的是（ BD ）
A.该电池板的内阻恒为U 0
I 0
B.该电池板内阻消耗的功率为（U0－U1）I1
C.该电池板的输出功率为U0I1
D.该电池板的效率为U 1
U 0
答案 BD
解析 U－I 图线斜率的绝对值表示内阻，但该电池板的U－I 图像为曲线，故内阻是变化的，
A 错误；该电池板内阻消耗的功率为P＝U 内I1＝(U0－U1)I1，B 正确；该电池板的输出功率为
P 出＝U 外I1＝U1I1，C 错误；该电池板的效率为η＝U1I1
U0I1
＝U1
U0
，D 正确.
14.[2024 山东淄博临淄中学校考]如图所示的U－I 图像中，直线a 表示某电源的路端电压U
与电流I 的关系，直线b、c 分别表示电阻R1、R2的电压U 与电流I 的关系.下列说法正确的
是（ D ）
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A.电阻R1、R2的阻值之比为4：3
B.该电源的电动势为6V，内阻为3Ω
C.只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为6W
D.只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1：1
答案 D
解析 根据图像得R1＝4
1 Ω＝4Ω，R2＝4
2 Ω＝2Ω，电阻R1、R2的阻值之比为2：1，A 错误；
该电源的电动势为6V，内阻为r＝6
3Ω＝2Ω，B 错误；只将R1与该电源组成闭合电路时，
电源的输出功率为P1＝4×1W＝4W，C 错误；只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外
电路消耗的电功率分别为P 内＝I2r、P 外＝I2R2，则P 内：P 外＝r：R2＝1：1，故D 正确.
15.[2024 浙江名校联考]某实物投影机有10 个相同的强光灯L1～L10（25V/200W）和10 个相
同的指示灯X1～X10（220V/2W），将其连接在220V 的交流电源上，如图所示，则下列对工
作电路的表述正确的是（ C ）
A.若L2断路，则干路电流I 增大
B.若L2断路，则X1的功率增大，L1的功率增大
C.若L2短路，X2功率减小，其他指示灯的功率增大
D.若L2短路，X2功率增大，其他指示灯的功率减小
答案 C
解析 若L2断路，总电阻增大，则干路电流I 减小，A 错误；若L2断路，相当于L2阻值增大，
根据“串反并同”规律可知，通过X1和L1的电流都减小，X1和L1的功率都减小，B 错误；
若L2短路，X2两端的电压为零，X2功率减小，根据“串反并同”规律，其他指示灯的电流
增大，功率增大，C 正确，D 错误.
16..如图所示，接通开关S，灯泡L1、L2都正常发光.某时刻由于电路故障两灯突然熄灭.若故
障只有一处，则下列说法正确的是（ D ）
12
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A.如果将电压表并联在cd 两端时有示数，说明cd 间完好
B.如果将电压表并联在ac 两端时示数为0，说明ac 间断路
C.如果将电流表并联在ac 两端时示数为0，说明cd 间完好
D.如果将电压表并联在ad 两端时有示数，并联在ac 两端时示数为0，说明cd 间断路
答案 D
解析 电路故障分为断路和短路，故障只有一处，假设发生了短路，如果是某灯泡短路，
该灯泡熄灭，而另一灯泡应该变亮；如果是两灯泡以外的元件短路，则两灯泡均变亮，故
假设不成立，电路故障应为断路.电压表并联在cd 两端时有示数，说明cd 间发生了断路，
故A 错误；电压表并联在ac 两端时示数为0，说明ac 段以外的电路发生了断路，故B 错误；
电流表并联在ac 两端时示数为0，说明ac 段以外的电路发生了断路，而ac 间电路完好，
无法说明cd 间的情况，故C 错误；电压表并联在ad 两端时有示数，说明a→c→d 段发生了
断路，电压表并联在ac 两端时示数为0，说明ac 段以外的电路发生了断路，综合以上两点，
应是cd 间断路，故D 正确.
17 .如图所示的电路中，小灯泡L 的规格为“4V，1.6W”，定值电阻R0与灯泡正常发光时
的电阻相等，电源电动势为E＝9V，内阻未知.将单刀双掷开关接到1，小灯泡正常发光；
将单刀双掷开关接到2，小灯泡仍正常发光，且电动机正常工作.则开关接2 时（ D ）
A.电源内阻为2.0Ω
B.电源内部消耗的功率为0.6W
C.电动机输出的机械功率为1.6W
D.电动机的内阻rM＜10Ω
答案 D
解析 小灯泡正常发光时的电流为I＝P
U ＝0.4A，由于定值电阻R0与灯泡正常发光时的电
阻相等，因此
R 0＝
R L＝U
2
P
＝
10
Ω ，将单刀双掷开关接到1 时，由闭合电路欧姆定律可
得
【易错】注意小灯泡所在的电路可视为纯电阻电路.
E＝I(R0＋RL＋r)，解得r＝2.5Ω，故A 错误；将开关接到2 时，电源内部消耗的功率为P 内＝
13
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I2r＝0.4 W，故B 错误；电源的总功率为P 总＝EI＝3.6W，故电动机的输入功率为
P 机入＝
P 总
－
P －
P 内＝
1. 6W
，由于电动机存在内阻，因此工作时会发热，故电动机输出的机械
【易错】注意电动机的输入功率就是电动机的总功率，可以用U 电I 电表示，也可以用电源
总功率减去除电动机以外部分的功率得出.
功率一定小于输入功率1.6W，C 错误；由C 项分析可知，电动机的发热功率也一定小于输
入功率，即PQ＝I2rM＜P 机入，解得rM＜10Ω，故D 正确.
18. 如图所示，曲线C1、C2是闭合电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该
图可知下列说法正确的是（ BCD ）
A.曲线C1是外电路消耗的电功率随电流变化的图线，C2是内电路消耗的电功率随电流变化
的图线
B.电源的电动势E＝4V，内阻r＝1Ω
C.短路电流为4A
D.电源输出功率的最大值为4W
答案 BCD
解析 由P 内＝I2r、P 外＝EI－I2r 结合图可知，曲线C1是内电路消耗的电功率随电流变化的
图线，C2为外电路消耗的电功率随电流变化的图线，A 错误；由图可知电源输出功率的最
大值为4 W，D 正确；将I＝2 A，P＝4 W 代入P 内＝I2r，P 外＝EI－I2r，解得E＝4 V，r＝1
Ω，短路电流I 短＝E
r ＝4 A，B、C 正确.
19.[2024 江西宜春宜丰中学校考/多选]在如图所示的U－I 图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电
压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R 的U－I 图线，曲线Ⅲ为某一小灯泡L 的U－I 图
线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5A，0.75V），曲线Ⅲ在该点的切线与横轴交点的坐标
为（1.0A，0）.用该电源直接与电阻R 或小灯泡L 连接成闭合电路，由图像可知（ BD ）
A.电源电动势为3V，内阻为0.5Ω
B.R 为定值电阻，其阻值为1.5Ω
C.L 接入电源时的电阻为1.5Ω
D.R 接入电源时电源的输出功率大于L 接入电源时电源的输出功率
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答案 BD
解析 由直线Ⅰ可知，电源电动势E＝3.0 V，短路电流I 短＝2.0 A，电源内阻r＝E
I短
＝3.0
2.0
Ω＝1.5 Ω，故A 错误；由直线Ⅱ可知，定值电阻R＝UR
IR
＝1.5
1.0 Ω＝1.5 Ω，故B 正确；曲线
Ⅲ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5 A，0.75 V)，电源的路端电压为0.75 V，干路电流为1.5 A，L
接入电源时的电阻RL＝0.75
1.5
Ω＝0.5 Ω，故C 错误；R 接入电源时电源的输出功率PR＝URIR
＝1.5×1.0 W＝1.5 W，L 接入电源时电源的输出功率PL＝ULIL＝0.75×1.5 W＝1.125 W，故R 接
入电源时电源的输出功率大于L 接入电源时电源的输出功率，故D 正确.
20 .[2024 云南昆明一模]P1和P2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，P1的上下
表面的面积大于P2的上下表面的面积，将P1和P2按图所示方式接入电路中，闭合开关后（
D ）
A.若P1和P2的体积相同，则P1消耗的电功率大于P2消耗的电功率
B.若P1和P2的体积相同，则流过P1的电流大于流过P2的电流
C.若P1和P2的厚度相同，则流过P1的电流小于流过P2的电流
D.若P1和P2的厚度相同，则P1内自由电荷定向移动的速率比P2的小
答案 D
解析 由于两导体并联在电路中，因此两导体两端的电压相等，设导体的上表面边长为
a，厚度为d，根据电阻定律，有R＝ρ L
S ＝ρ a
ad ＝ρ
d ，则可知电阻与厚度d 有关，与上表面
边长无关.如果两导体的体积相同，由V＝Sd 可知P1的厚度小于P2的厚度，因此P1的电阻大
于P2的电阻，两导体两端的电压相等，由I＝U
R 可知，流过P1的电流小于流过P2的电流，
故B 错误；由电功率的表达式P＝UI 可知，P1的电功率小于P2的电功率，故A 错误.若两导
体的厚度相同，则两导体的电阻相同，由I＝U
R 可知，流过P1的电流等于流过P2的电流，
故C 错误；流过P1的电流等于流过P2的电流，根据电流的微观表达式I＝nqSv 可知，由于
两个导体的材料相同，n、q 相同，又P1的横截面积比P2的大，所以P1内自由电荷定向移
动的速率比P2的小，故D 正确.
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21. 如图为一种服务型机器人，其额定功率为48W，额定工作电压为24V，机器人的锂电
池容量为20A·h.则机器人（ C ）
A.额定电流为20A
B.充满电后最长工作时间为2h
C.电池充满电后总电荷量为7.2×104C
D.以额定电流工作时每分钟消耗的能量为1440J
答案 C
解析 由P＝UI 知额定电流I＝P
U ＝2 A，故A 错误；锂电池容量为20 A·h，充满电后最长工
作时间t＝20
2 h＝10 h，故B 错误；电池充满电后总电荷量q＝20×3 600 C＝7.2×104 C，故
C 正确；以额定电流工作时每分钟消耗的能量W＝UIt＝24×2×60 J＝2.88×103 J，故D 错误.
22. 三个均带有两个接线柱的立方体金属块A、B、C，其棱长相等，两接线柱分别位于相
对的两侧面中心，将其各自接入电路后进行测量，在同一U－I 坐标系中各描出一组金属块
两端的电压U 和对应通过的电流I 的数据点，发现三点恰在同一直线上，但直线未过坐标
原点，如图甲所示.现将A、B、C 按图乙方式连接到同一恒压电源上，下列说法正确的是（
C ）
A.C 的电阻率最大
B.A、B、C 的电阻率一样大
C.图乙中，A 两端的电压大于B 两端的电压
D.图乙中，A、B 消耗的总电功率大于C 消耗的电功率
答案 C
解析 图甲中A、B、C 三点与坐标原点连线的斜率表示金属块的电阻，故可知A 的电阻最
大，C 的电阻最小，由电阻定律R＝ρ L
S 可知，A 的电阻率最大，C 的电阻率最小，A、B 错
误；RA＞RB，由串联电路的特点可知，A 两端的电压大于B 两端的电压，C 正确；由电功率
表达式和欧姆定律可知PAB＝
U
2
R A＋RB
，PC＝U
2
RC
，故A、B 消耗的总电功率小于C 消耗的电
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功率，D 错误.
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