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A.通过灯L1、L2的电流之比为2∶1 B.灯L1、L2的实际功率之比为1∶2
C.电源电压为12 V时，灯L1、L2均正常发光 D.电源电压为9 V时，灯L2正常发光 答案 BD
U2U2额额
解析 L1和L2串联接在电路中，电流相等.L1的电阻R1＝＝6 Ω，L2的电阻R2＝＝12 Ω.
P1额P2额
电阻之比R1∶R2＝1∶2，所以分压关系U1∶U2＝1∶2，通过两灯的电流相等，所以功率之比：
P1∶P2＝I2R1∶I2R2＝R1∶R2＝1∶2.当电源电压为12 V时，可得U1＝4 V，U2＝8 V.电压均不是
额定电压，都不能正常发光.当电源电压为9 V时，U1＝3 V，U2＝6 V，L2正常发光.所以正确选项应是B、D. 二、非选择题
9.有一个小型直流电动机，把它接入电压为U1＝0.2 V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是I1＝0.4 A；若把电动机接入U2＝2.0 V的电路中，电动机正常工作，工作电流是I2＝1.0 A，求：
(1)电动机正常工作时的输出功率多大？
(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？ 答案 (1)1.5 W (2)8 W
U10.2
解析 (1)U1＝0.2 V时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机线圈内阻r＝＝ I10.4
Ω＝0.5 Ω，U2＝2.0 V时，电动机正常工作.此时电动机为非纯电阻，则由电功率与热功率各自的定义式，得P电＝U2I2＝2.0×1.0 W＝2 W.
22
P热＝I 2r＝1.0×0.5 W＝0.5 W.
所以由能量守恒定律可得电动机的输出功率
P出＝P电－P热＝2 W－0.5 W＝1.5 W.
22
U2 2.0
(2)此时若电动机转子突然被卡住，则电动机又为纯电阻，其热功率P热′＝ ＝ W＝8
r0.5
W.
10.如图4所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r＝1 Ω，电动机两端的电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N，不计摩擦力，求：
图4
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(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率； (2)电动机输入功率和输出功率；
(3)10 s内，可以把重物A匀速提升的高度； (4)这台电动机的机械效率.
答案 (1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m (4)80%
解析 (1)根据焦耳定律，热功率P热＝Ir＝1×1 W＝1 W. (2)电动机输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P入
2
2
＝IU＝1×5 W＝5 W，输出功
率等于输入功率减去发热消耗的功率P出＝P入－P热＝5 W－1 W＝4 W.
(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械能，在10 s内P出t＝mgh.解得h＝m＝2 m. (4)机械效率η＝
P出t4×10
＝ mg20
P出
×100%＝80%. P入
11.如图5所示为国庆群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走100公里左右.假设这辆电动彩车总质量为6.75×10 kg，当它匀速通过天安门前500 m的检阅区域时用时250 s，驱动电机的输入电流I＝10 A，电压为300 V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍.g取10 m/s，不计其他摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：
2
3
图5
(1)驱动电机的输入功率；
(2)电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率； (3)驱动电机的内阻和机械效率.
答案 (1)3 000 W (2)2 700 W (3)3 Ω 90% 解析 (1)驱动电机的输入功率
P入＝UI＝300×10 W＝3 000 W.
(2)电动彩车通过天安门前的速度v＝＝2 m/s 电动彩车行驶时所受阻力为
xtFf＝0.02mg＝0.02×6.75×103×10 N＝1.35×103 N
电动彩车匀速行驶时F＝Ff，故电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率P机＝Fv＝2 700 W.
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(3)设驱动电机的内阻为R，由能量守恒定律得
P入t＝P机t＋I2Rt
解得驱动电机的内阻R＝3 Ω 驱动电机的机械效率η＝
P机
×100%＝90%. P入
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