【单元练】北京市高中物理必修3第十二章【电能-能量守恒定律】阶段测试(含答案解析)

一、选择题
1．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∶2
B ．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2
C ．电源1和电源2的内阻之比是11∶7
D ．电源1和电源2的电动势之比是1∶1A
解析：A
A ．小灯泡与电源1连接时的电阻为
1113Ω5
U R I =
= 小灯泡与电源2连接时的电阻为 2225Ω6
U 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
11101010Ω707
U 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。

故选A。

2．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A
解析：A
AB．当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，电路中电流增大，路端电压减小，同时R1两端的电压增大，故并联部分的电压减小。

流过R3的电流减小，则流过电流表的电流增大，故电流表示数增大。

因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A正确，B错误；
C．因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C错误；
D．因R3两端的电压减小，由公式
P＝
2 U R
可知，R3上消耗的功率减小，故D错误。

故选A。

3．用电压表检查如图所示电路中的故障，闭合开关后测得U ab=0 V，U ad=5.0 V，U bc=0 V，U cd=5.0V，则此故障可能是（）
A．L断路B．R断路C．R′断路D．S断路A
解析：A
由0V ab U =，0V bc U =可知电路为断路故障(电路中无电流)，由测得 5.0V ad U =和5.0V cd U =可知，a 、c 两点等电势，电键S 、电阻R 、电阻R '均为通路，所以故障可能是L 断路，故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

4．如图所示，电源电动势为E ，内电阻为r ，C 为电容器，R 0为定值电阻，电表均为理想电表，R 为滑动变阻器，闭合开关后灯泡正常发光，当滑动变阻器的滑片P 向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A ．电压表、电流表示数均变大，灯泡L 将变亮
B ．定值电阻R 0中将有从右向左的电流
C ．电压表示数改变量与电流表示数改变量之比变小
D ．电源输出功率一定变小B
解析：B
A ．电路稳定时，与电容器串联的电路没有电流，R 0两端的电压为零。

当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器电阻减小，外电阻减小，电路中总电流变大，则灯L 将变亮，电流表示数变大，电源的内电压变大，则路端电压减小，电压表读数减小，故A 错误；
B ．电容器的电压等于路端电压，所以电容器的电压减小，由Q =CU 分析可知其电荷量将减小。

电容器放电，则定值电阻R 0中将有从右向左的电流出现，故B 正确；
C ．根据闭合电路欧姆定律知U =E －Ir ，得
U r I
∆=∆ 可得电压表示数改变量与电流表示数改变量之比保持不变，故C 错误；
D ．因不清楚外电路电阻与电源内阻的大小关系，则不能确定电源输出功率的变化，故D 错误。

故选B 。

5．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 ；C
A ．沿电场线方向电势降低，电势降低最快的方向是电场线方向，故A 错误；
B ．公式U Ed =中d 是两点沿电场方向间的距离，所以在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间沿电场方向的距离成正比，而不是与任意距离成正比，故B 错误；
C ．电流的大小取决于电荷量与时间的比值，即单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大。

故C 正确；
D ． 电路中通过q =2C 的电荷量，电池提供的电能W =4J ，根据电动势的定义式得这个电池的电动势是
2V W E q
=
= 故D 错误。

故选C 。

6．在如图所示的电路中，闭合开关S 后，L 1、L 2两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L 2突然变亮，电压表读数减小，由此推断，该故障可能是（ ）
A ．L 1灯丝烧断
B ．电阻R 2断路
C ．电阻R 2短路
D ．电容器被击穿短路D
解析：D
A. 若L 1灯丝烧断，相当于L 1电阻增大，根据串反并同规律，与L 1并联的电压表的读数增大，与题意不符，A 错误；
B. 若电阻R 2断路，相当于R 2的阻值增大，根据串反并同规律，与R 2并联的电压表的读数增大，与题意不符，B 错误；
C. 若电阻R 2短路，L 2熄灭，与题意不符，C 错误；
D. 若电容器被击穿短路，相当于电阻减小，根据串反并同规律，与电容器并联的电压表的读数减小，与电容器串联的L 2的功率增大，L 2变亮，D 正确。

故选D 。

7．如图，是一实验电路图，在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列表述正确的是（ ）
A ．路端电压变大
B ．电流表的示数变小
C ．电源的输出功率变小
D ．电路的总电阻变大B
AD．在滑动触头由a端滑向b端的过程中，R1减小，外电阻变小，电路的总电阻变小，总电流变大，内电压变大，路端电压变小，AD错误；
B．在滑动触头由a端滑向b端的过程中，R1减小，由串反并同规律得，与滑动变阻器并联的电流表读数变小，B正确；
C．不确定外电阻和内电阻的大小关系，所以电源的输出功率如何变化也不能确定，C错误。

故选B。

8．某同学在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。

他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定。

握住橡胶管两端将它水平均匀拉伸到原长的2倍，忽略温度对电阻率的影响，下列说法正确的是（）
A．盐水柱两端的电压增大
B．通过盐水柱的电流增大
C．盐水柱的电阻增大为原来的2倍
D．电源的输出功率增大A
解析：A
AB．根据电阻定律可知，盐水柱拉长后，电阻变大，电路中电流将减小，由于内阻恒定，则内电压减小，根据闭合电路欧姆定律可知，外电压增大，即盐水柱两端的电压增大，故A正确，B错误；
C．设盐水柱横截面积为S，长度为L，则有
'2
L L
=
''
SL S L
=
由电阻定律
L
R
S
ρ
=，得
'
'
'
4
L
R R
S
ρ
==，故C错误；
D．由于电源内阻与盐水柱电阻大小关系未知，则电源的输出功率变化无法判断，故D错误。

故选A。

9．小型直流电动机与“6V12W”灯泡及电源连接成图示电路，电源电动势为20V、内阻为1.0Ω，电动机的内阻为0.5Ω。

闭合S后，电动机转动，灯泡正常发光，则电动机（）
A．两端的电压为1.0V B．电功率为2.0W
C．热功率为4.0W D．输出的机械功率为22.0W D
解析：D
A．灯泡正常发光，则电路中的电流为
12=
=A=2A 6
P I U 由闭合电路欧姆定律可得 L M +=U U Ir E +
解得
M L 20V 6V 2 1.0V 12V U E U Ir =--=--⨯=
说明电动机两端的电压为12V ，故A 错误；
B ．电功率为
M M 122W 24W P U I ==⨯=
故B 错误；
C ．热功率为
22M =20.5W 2W P I r =⨯=热
故C 错误；
D ．输出的机械功率为
=-=24W-2W=22.0W P P P 出热
故D 正确。

故选D 。

10．某品牌智能手机电池的铭牌如表1所示，充电器铭牌如表2所示，其中充电器的输出电压和电流有三种模式，一般情况下默认为快充模式（充电时间最短），则下列说法错误．．的是（ ）
表1
A ．快充时间约为0.4h
B ．快充过程中消耗的电功率约为40W
C ．快充时通过电池的电流为8.4A
D ．手机待机过程中的电流约为0.07A A
解析：A
AB ．由表2得快充的电功率 10V 4A 40W P =⨯=
手机电池的最大存储能量16Wh E =，根据Pt E η=，得快充时间
16h 0.5h 400.8
W t W ==⋅ 故A 错误，符合题意，B 正确，不符合题意；
C ．充电时手机电池内的额定电压3.81V ，根据P UI η=或Q It =，可得充电时通过电池的电流
8.4A I =
故C 正确，不符合题意；
D ．待机过程根据q It =，可得
2 4.2Ah 0.07A 60h
I =
= 故D 正确，不符合题意。

故选A 。

二、填空题
11．如图所示为一个温差电偶电源。

这种电源将两种不同的金属铆接在一起，然后两端插入不同温度的水中。

这样，两个输出端a 和b 之间就会产生电势差，从而可以当作电源使用。

在a ，b 之间架设导线（图中未画出），然后发现导线上方的小磁针N 极朝着垂直于纸面向外的方向偏转。

请由此判断，该温差电源的a 端为电源______（选填“正极”或“负极”）。

欧姆当年正是利用这个装置探究出欧姆定律的。

在此之前，科学家已经知道，这个温差电偶电源的开路电压只和高低温热源的温差有关，于是通过控制温差，欧姆可以在实验中控制电源的______（选填“电动势”或“内阻”）。

正极电动势
解析：正极电动势
[1]导线上方的小磁针N极朝着垂直于纸面向外的方向偏转，说明小磁针所在位置磁场垂直于纸面向外，由安培定则可知，电源内部电流由b流向a，则该温差电源的a端为电源的正极。

[2]温差电偶电源的开路电压只和高低温热源的温差有关，高低温热源的温差不同，温差电偶电源的开路电压即电源电动势不同，通过控制温差，欧姆可以在实验中控制电源的电动势。

12．如图为“用电流表测电动机效率”的实验示意图，电源电动势为E，内阻为r，电动机线圈电阻为R0。

调节变阻器，当其阻值为R时，电动机牵引质量为m的钩码匀速上升，测得钩码匀速上升高度H所需时间为t，电流表示数为I，则此过程中电动机的输入功率为
_____，电动机损耗的能量为________。

IE-I2(R+r)IEt-I2(R+r)t-mgH
解析：IE-I2(R+r) IEt-I2(R+r)t-mgH
[1]．电路的总功率为EI；变阻器R和内阻r上消耗的功率I2(R+r)，则电动机的输入功率为：IE-I2(R+r).
[2] ．在时间t内电动机输入的能量：IEt-I2(R+r)t，其中转化的机械功为mgH，则电动机损耗的能量为IEt-I2(R+r)t-mgH.
13．如图所示，ab两端电压U不变，若cd两端接理想电压表，则示数为60V，若cd两端接理想电流表，则示数为3A，若cd两端接电阻3R，则1R、2R、3R上消耗的电功率相等.电阻1R、2R、3R的阻值分别为________、________、________，a、b两端的电压为________.
解析：25Ω 100Ω 100Ω 75V
[1][2][3][4]cd 两端接理想电压表，ab 两端电压为U ，根据分压特点： 21260V R U R R =+ cd 两端接理想电流表，2R 被短路，根据欧姆定律：
1
3A U R = cd 两端接电阻3R ，根据分压特点：
112323
U R R R U R R =+并
2R 、3R 电阻消耗的总功率相等：
2221123
U U U R R R ==并并 根据分压特点：
1U U U =+并
联立方程解得：125ΩR =，23100ΩR R ==，75V U =
14．“用DIS 测电源电动势和内电阻”的实验中，某同学测得电源的路端电压U 随电流I 的拟合图线如图所示。

则该电源的电动势为_____V ，内阻为_____Ω。

010
解析：0 1.0
根据闭合电路欧姆定律U E Ir =-可知，图像与纵轴的交点表示电动势，图像的斜率表示内阻。

由如图图像可知，电源电动势为 3.0V E =，
电源内阻为
3.0 2.4 1.0Ω0.6
U r I ∆-===∆ 15．如图所示，电路中电阻R 1 = 8Ω ，R 2 = 20Ω ，R 3 = 20 Ω，C = 2 μF ，E =12V ，电源内阻r =
0，S 闭合，当滑动变阻器的阻值R 由2Ω变至22Ω的过程中，通过A 1的电量是________， A 2的读数变化情况是________。

28×10‐5C 一直减小
解析：28×10‐5 C 一直减小
[1]．设电池的负极的电势为0，电容的下极板的电势不变，则上极板的电势变化范围为电容器两极板的电压的变化范围：即
11222 6.4V 222
E E U R R ϕ⨯⨯==
-=++ 则通过A 2的电量为 Q =C △U =6.4×2×10-6=1.28×10-5C
[2]．A 1的读数为通过R 1的电流，其值1
E I R R =+，则R 增大，电流变小。

16．如图所示的电路中，19R =Ω，230R =Ω，S 闭合时，电压表V 的示数为11.4V ， 电流表A 的示数为0.2A ，S 断开时，电流表A 的示数为0.3A ，则电阻3R =____Ω；电源电动势E =____V 和内阻r =_____Ω。

V
解析：15Ω 12V 1Ω
[1]根据欧姆定律得：电阻R 2两端的电压
U 2=I 2R 2=0.2×30=6V
则R 1两端的电压
U 1=U -U 2=11.4-6=5.4V
根据欧姆定律得：
111 5.4A 0.6A 9
U I R =
== 根据串并联电路电流关系得： I 3=I 1-I 2=0.6-0.2=0.4A
根据欧姆定律得：
3336150.4U R I ==Ω=Ω
[2][3]根据闭合电路欧姆定律得：
E =U +Ir
所以
E =11.4+0.6r ① E =0.3×(9+30)+0.3r ②
解①式和②，得
E =12V ，r =1Ω
17．电饭锅工作时有两种状态：一是锅内饭烧好前的加热状态；二是饭烧好后的保温状态，如图（甲）中所示为电饭锅的电路图。

1R 、2R 是加热用的电阻丝，自动开关S 接通与断开使电饭锅分别处于两种状态，要使电饭锅在保温状态时消耗的功率为加热状态时的
19，则12
R R =_____；如图（乙）所示为“××”牌电饭锅的铭牌，若在一个大气压下，将一锅常温下（20C ︒）的水烧开，大约需要_____分钟时间，耗电_____kW·
h 。

［水的比热容为4200J/(kg C ⋅︒）不计锅体的耗热］
2042
解析：
8
1
2 0.42 [1] 当开关S 闭合时电路处于加热状态，而S 断开时，处于保温状态；由题意可知
22
212
9U U R R R =+ 解得
128
1
R R = [2] 水的容积为4.5L ，其质量m =4.5kg ，水吸收的热量
364.210J/(kg C) 4.5kg (100C 20C) 1.51210J 0.42kwh Q cm t =∆=⨯⋅︒⨯⨯︒-︒=⨯=吸
烧开用时
31.512106
s 1.51210s 25.2min 1000
t ⨯=
=⨯=
[3] 水的容积为4.5L ，其质量m =4.5kg ，水吸收的热量
364.210J/(kg C) 4.5kg (100C 20C) 1.51210J 0.42kwh Q cm t =∆=⨯⋅︒⨯⨯︒-︒=⨯=吸
18．如图甲所示，三个电阻的阻值均为2Ω，额定功率均为18W 。

在每个电阻消耗电功率均不超过额定功率的条件下，此电路最大消耗电功率为________W 。

若仍满足上述条件，改为图乙所示所示电路，这个电路最大消耗功率为________W 。

27
解析：27
[1]干路中电阻的功率为额定功率时，电路中消耗的功率最大。

支路电流是干路电流的一半，所以根据2P I R =可知，每个并联电阻消耗的功率为额定功率的四分之一，所以电路消耗的最大功率为
221
18W+182W=274
2W ()2I P I R R =⨯⨯+⋅=
[2]并联电路电压相等，所以当单电阻支路的电阻消耗的功率为额定功率时，电路中消耗的
功率最大。

根据2
U P R
=可得
22118W+18W=27W 2
2U U P R R =⨯+=
19．如图所示电路，电阻1=2ΩR 、2=10ΩR 、3=3ΩR 。

保持1S 闭合，2S 接通和断开时电源的总功率之比为9：5，则电源的内电阻为______Ω，2S 接通和断开时电流表的示数之比为______。

39：4
解析：3 9：4
[1]保持S 1闭合，S 2接通时，外电路总电阻为
1311323
Ω 1.2Ω23
R R R R R ⨯=
==++总
S 2断开时，外电路总电阻为
1232123()(210)3
Ω 2.4Ω2103
R R R R R R R ++⨯=
==++++总
由电源的总功率公式
2
E P EI R r
==
+ 总功率之比为9：5，得
2159R r R r
+=+总总 代入解得
0.3Ωr =
[2]根据电源的总功率公式P =I 2(R +r )得
P
I R r
=
+ S 2接通和断开时电流表的示数之比
1
12212123129125
::
:9:41.515 2.7
P R R P I I R r R R R R r +=
==++++总总
20．如图所示，直线a 为电源的U —I 图线，直线b 为电阻R 的U —I 图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源内部非静电力将1C 正电荷从负极移到正极所做的功为______J ，电源的输出功率为______W 。

4
解析：4
[1]直线a 为电源的U -I 图线，结合
U E Ir =-
可得，电源的电动势为图像的总截距
3V E =
电源的内阻为图像的斜率
3
6
U r I ∆=
=∆Ω=05Ω 直线b 为电阻R 的U -I 图线，由
U IR =
可知其阻值为图像的斜率
2
2
R =
Ω=1Ω 用该电源和该电阻组成闭合电路时，可读出工作电流为2A I =，工作电压为2V U =。

而电源内部非静电力将1C 正电荷从负极移到正极所做的功为
=13J 3J W E q ⋅=⨯=非
[2]电源的输出功率为
=22W 4W P UI =⨯=出
三、解答题
21．如图所示，E =6V ，r =1 Ω，R 1=R 3=4 Ω，R 2=5Ω，C =60μF 。

当S 断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态。

求：
(1)S 闭合后，带电粒子加速度的大小和方向； (2)S 闭合后流过R 3的总电荷量。

解析：(1)
2
3
g ，方向竖直向上；(2)1.2×10－4C (1) S 断开时，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d ，有
2
123V C R U E R R r =
=++
C
U q
mg d
= S 闭合后
2
25V C
R U E R r
'==+ 设带电粒子加速度为a
C U q mg ma d
'-= 解得
23
a g =
方向竖直向上。

(2)S 断开时，电容器极板电荷量
Q 1=CU C
S 闭合后，电容器极板电荷量
Q 2=CU C
S 闭合后，流过R 3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量
2Q Q Q ∆=-
解得
41.210C Q -⨯∆=
22．如图所示的电路中,电源的电动势E =6V ，内阻r =1Ω，电阻R 1=3 Ω，R 2=6 Ω，电容器的电容C =3.6μF ，二极管D 具有单向导电性，开始时，开关S 1闭合，S 2断开， (1)开关S 1闭合，S 2断开时，电容器两端的电压为多少？ (2)合上S 2，待电路稳定以后，求电容器上电荷量变化了多少？
(3)合上S 2，待电路稳定以后再断开S 1，求断开S 1后流过R 1的电荷量是多少？
解析：(1)4.5V ；(2)减少了1.8×10-6 C ；(3)9.6×10-6 C
(1)设开关S 1闭合，S 2断开时，电容器两端的电压为U 1，干路电流为I 1，根据闭合电路欧姆定律有
I 1=1r
E R +=1.5A U 1=I 1R 1=4.5V
(2)合上开关S 2后，电容器两端电压为U 2，干路电流为I 2； 根据闭合电路欧姆定律有
I 2=12
12
r E R R R R ++=2A
U 2=I 2
12
12
R R R R +=4V 所以电容器上电荷量减少了
ΔQ=(U 1-U 2)C=1.8×10-6C
(3)设合上S 2后，电容器上的电荷量为Q ，则
Q=CU 2=1.44×10-5C
再断开S 1后，R 1和R 2的电流与阻值成反比，故流过电阻的电荷量与阻值成反比； 故流过电阻R 1的电荷量为
Q 1=
2
12
R R R +Q=9.6×10-6C 23．如图所示的电路中，电源的电动势E =3.3V ，内阻r =1.0Ω；电阻R 1=20Ω、R 2=10Ω、R 3=10Ω、R 4=50Ω；电容器的电容C =100μF ，电容器原来不带电。

求从接通开关K 至电路达到稳定过程中流过R 4的电荷量Q 。

解析：5×10-4C 电路的外电阻为
123123
()
10R R R R R R R +=
=Ω++
由闭合电路的欧姆定律得，通过电源的电流
0.3A E
I R r
=
=+ 电源的路端电压
3V U E Ir ==－
电阻R 3两端的电压
3
23
1.5V R U U R R ='=
+ 通过R 4的总电量就是电容器的电量为
4' 1.510C Q CU -==⨯
24．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E =9V ，电源内阻r =1Ω，电阻R =5Ω，重物质量m =0.10kg ，当将重物固定时，理想电压表的示数为8V ，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为8.5V ，求： (1)电动机的内阻；
(2)重物匀速上升的速度大小（不计摩擦，g 取10m/s 2）。

解析：(1)3ΩM R =；(2) 2.25m/s v =
(1)由题知，电源电动势E =9V ，电源内阻r =1Ω，当将重物固定时，电压表的示数为8V ，设电动机的电阻为R M ，根据闭合电路欧姆定律
U E I r =-
()M U I R R =+
解得3ΩM R =
(2)当重物匀速上升时，电压表的示数为U ＇=8.5V 电路中电流为
r
电动机两端的电压为
()M 6V U E I R r '=-+=
根据能量转化和守恒定律得
2M M U I I R mgv ''=+
解得
2.25m/s v =
25．如图所示，电路中电池的电动势E ＝3.0V ，内电阻r ＝1.5Ω，固定电阻R 1＝0.5Ω，R 2是可变电阻，其阻值范围是0~5Ω，电容器C 1＝6μF ，C 2＝3μF 求： (1)开关S 断开时，A 、B 两点间的电势差为多大？
(2)开关S 闭合，如R 2取1.0Ω，则电容器C 1的电量改变了多少？ (3)开关S 闭合，R 2为多大时，它自身消耗的功率最大？最大功率是多少？
解析：(1)3.0V ；(2)51.510C -⨯；(3)2Ω；1.125W (1)开关S 断开时，A 、B 两点间的电势等于电源电动势，即
3.0V AB U E ==
(2)开关S 断开时,电容器C 1两端电压为
1 3.0V U E ==
电容器C 1的电荷量为
5111 1.810C Q C U -==⨯
开关S 闭合后，R 1与R 2并联，电容器C 1两端电压为
'1
1120.5V R U E R R r
=
=++
此时电容器C 1的电荷量为
''51110.310C Q C U -==⨯
则电容器C 1的电荷量改变量为
'511 1.510C Q Q Q -∆=-=⨯
(3)将R 1等效为电源内阻，则
'12Ωr r R =+=
因此当'
22ΩR r ==时，它的消耗功率最大，此时电路中的电流为
'
2R r +最大功率为
22 1.125W P I R ==
26．如图所示，输入电压U 恒为22V ，灯泡L 上标有“6V ，12W ”字样，电动机线圈的电阻2ΩM R =，若灯泡恰能正常发光，求： (1)电动机的输入功率； (2)电动机的输出机械功率；
(3)若电动机突然卡住的瞬间，灯泡还能正常发光吗？（通过计算说明）
解析：(1)32W ；(2)24W ；(3)灯泡不能正常发光，可能烧坏 (1)灯泡正常发光时，电动机的电压为M U ，电流为M I ，则有
226V 16V M L U U U =-=-=
12
A 2A 6
L M L L P I I U ==
== 电动机的输入功率
32W M M P U I ==入
(2)电动机的热功率
2
222W 8W r M M P I R ==⨯=
电动机的输出机械功率
24W r P P P =-=入出 (3)电动机卡住可看成纯电阻，灯泡电阻
3ΩL
L L
U R I =
= 由欧姆定律得电路电流
4.4A M L
U
I R R =
=+
电流I 远大于灯泡正常发光电流2A ，灯泡不能正常发光，可能烧坏。

27．有一个直流电动机，给它接0.2V 电压，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.5A ；若给电动机接2V 的电压，电动机正常工作，工作电流是1.0A 。

则： (1)电动机正常工作时的输出功率为多大？
(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？ 解析：(1)1.6W ；(2)10W
(1)当电动机不转时，电动机的内阻为
110.2Ω0.4Ω0.5
U r I =
== 电动机正常工作时输出功率为
2
222 1.6W P U I I r =-=出
(2)卡住后热功率
2
2
22W 10W 0.4
U P r ===热
28．小杰坐在汽车的副驾驶位上观察到一个现象∶当汽车的电动机启动时，车灯突然变暗。

汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，先闭合2S 接通车灯，电流表示数为10A ；再闭合1S 启动电动机，瞬间电流表示数达到60A 。

已知汽车电源电动势为12V ，电源与电流表的内阻之和为0.1Ω ，忽略电动机启动瞬间车灯的电阻变化，求∶ (1)车灯的电阻R 以及电动机启动前车灯的功率1P (2)电动机启动后车灯的功率2P
解析：(1)1.1Ω，110W ；(2)32.7W (1)电动机启动前车灯两端电压
11V U E Ir =-=
车灯的电阻
1.1U
R I
=
=Ω 车灯的功率
1110W P UI ==
(2)电动机启动瞬间车灯两端电压
6V U E I r '=-'=
电动机启动瞬间车灯的功率
2232.7W R
U P '==。