《2025年教材完全解读高中物理必修第三册粤教版》

例1-1
如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为$ 8\ V $，乙电路两端的电压为$ 16\ V $。调节滑动变阻器$ R_1 $和$ R_2 $使两灯泡都正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率分别为$ P_1 $和$ P_2 $，两电路中消耗的总功率分别为$ P_{ 甲} $和$ P_{ 乙} $，则下列关系中正确的是（）。

A.$ P_{ 甲} ＜ P_{ 乙} $
B.$ P_{ 甲} ＞ P_{ 乙} $
C.$ P_1 ＞ P_2 $
D.$ P_1 = P_2 $
解 由两灯泡都正常发光可知，$ R_1 $中电流是$ R_2 $中电流的两倍，$ R_1 $两端电压是$ R_2 $两端电压的$ \dfrac{1}{2} $，则两滑动变阻器消耗的功率相等，两电路中消耗的总功率相等，选项D正确，选项A、B、C错误。
答 D

答案： D

例3-4
两个电池1和2的电动势$ E_1 ＞ E_2 $，它们分别向同一电阻$ R $供电，电阻$ R $消耗的电功率相同。比较供电时电池1和2内部消耗的电功率$ P_1 $和$ P_2 $及电池的效率$ \eta_1 $和$ \eta_2 $的大小，则有()。

A.$ P_1 ＞ P_2 $，$ \eta_1 ＞ \eta_2 $
B.$ P_1 ＞ P_2 $，$ \eta_1 ＜ \eta_2 $
C.$ P_1 ＜ P_2 $，$ \eta_1 ＞ \eta_2 $
D.$ P_1 ＜ P_2 $，$ \eta_1 ＜ \eta_2 $
解 因为向同一电阻$ R $供电，电阻$ R $消耗的电功率相同，则电流$ I $相等。据$ I = \dfrac{E_1}{r_1 + R} = \dfrac{E_2}{r_2 + R} $，因$ E_1 ＞ E_2 $，则$ r_1 ＞ r_2 $。据$ P = I^2r $，两电源内部消耗的电功率$ P_1 ＞ P_2 $。据$ \eta = \dfrac{P_{ 出}}{P_{ 总}} = \dfrac{I^2R}{EI} = \dfrac{IR}{E} $，电池的效率$ \eta_1 ＜ \eta_2 $。故B项正确，A、C、D错误。
答 B

答案： B

例1-1 2025·陆丰检测

在如图所示的电路中，输入电压$ U $恒为$ 8\ V $，灯泡$ L $标有“$ 3\ V\ 6\ W $”的字样，电动机线圈的电阻$ R_M = 0.5\ \Omega $。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是（）。

A.电动机的输入电压是$ 8\ V $
B.流过电动机的电流是$ 10\ A $
C.电动机的效率是$ 80\% $
D.整个电路消耗的电功率是$ 10\ W $
解 电动机两端的电压$ U_1 = U - U_L = 8\ V - 3\ V = 5\ V $，故A错误；总电流$ I = \dfrac{P_L}{U_L} = \dfrac{6\ W}{3\ V} = 2\ A $，所以电动机消耗的电功率$ P_{ 电} = U_1I = 5 × 2\ W = 10\ W $，电动机发热的功率$ P_{ 热} = I^2R_M = 2^2 × 0.5\ W = 2\ W $，则电动机输出的功率$ P_{ 机} = P_{ 电} - P_{ 热} = 10\ W - 2\ W = 8\ W $，电动机的效率$ \eta = \dfrac{P_{ 机}}{P_{ 电}} × 100\% = \dfrac{8}{10} × 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 $，故D错误。
答 C
【想一想】若上题中电动机的转子突然卡住（灯泡电阻不变），则电路中的电流$ I' $为多少？整个电路消耗的电功率$ P'_{ 总} $为多少？

【提示】电动机的转子突然卡住时，电路为纯电阻电路，$ R_M = 0.5\ \Omega $，$ R_L = \dfrac{U_L^2}{P_L} = 1.5\ \Omega $，则$ R_{ 总} = 2\ \Omega $，故$ I' = \dfrac{U}{R_{ 总}} = 4\ A $，$ P'_{ 总} = UI' = 32\ W $。

答案： C