《2025年教材完全解读高中物理必修第三册粤教版》

5.( 能力点 )如图所示是理发店用的某款电吹风的电路图,它主要由电动机$M$和电热丝$R$构成。当闭合开关$S_{1}、S_{2}$后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为$220 V$,吹冷风时的功率为$120 W$,吹热风时的功率为$1 000 W$,关于该电吹风,下列说法正确的是(A)。

A.电热丝的电阻为$55 \Omega$
B.电动机的电阻为$\frac{1210}{3} \Omega$
C.当电吹风吹冷风时,电热丝每秒钟消耗的电能为$1 000 J$
D.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为$1 120 J$

答案： 5.A 【解析】根据题述，电吹风的额定电压为$220\ V$，吹冷风时的功率为$120\ W$，吹热风时的功率为$1000\ W$，可知电热丝功率为$880\ W$，由$P = \frac{U^{2}}{R}$可得电热丝的电阻为$R = 55\ \Omega$，选项A正确。电动机所在电路为非纯电阻电路，故不能用$P = \frac{U^{2}}{R}$来求电阻，选项B错误。当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为零；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为$120\ J$，选项C、D错误。

6.( 知识点1、2、3 )某款高科技的锂离子多功能电池有两路电压输出设计,如图所示。一路为环状凹槽电极,该路经由电路输出电芯电压,额定电压为$3.7 V$;另一路为与干电池电极完全相同的中心柱状电极,经由变换电路输出额定电压$1.5 V$,如表所示为该电池的各项参数。下列说法正确的是(D)。
| 型号 | PH5 | 标准容量 | $810 mA· h(3.7 V)$ |
| --- | --- | --- | --- |
| | | $2 000 mA· h(1.5 V)$ | |
| 电芯 | 锂聚合物 | | |
| 输出电流( 最大 ) | $1 500 mA(3.7 V)$ | | $2 000 mA(1.5 V)$ |
| 标准电压 | $DC1.5 V/3.7 V$ | 电池寿命 | 大于$500$次完全充放电( 根据使用情况而异 ) |

A.使用环状凹槽电极时,电池的能量是$2 916 J$
B.使用环状凹槽电极时,在最大输出电流工作状态下能工作$2 h$
C.使用中心柱状电极时,电池的电荷量是$10 800 C$
D.使用中心柱状电极时,在最大输出电流工作状态下能工作$1 h$

答案： 6.D 【解析】使用环状凹槽电极时，电池标准容量是$0.81\ A · h$，因此电池的能量为$W = UIt = 3.7 × 0.81 × 3600\ J = 10789.2\ J$，A错误；使用环状凹槽电极时，能够在最大输出电流下工作的时长为$t_{1} = \frac{Q_{1}}{I_{max}} = \frac{0.81\ A · h}{1.5\ A} = 0.54\ h$，B错误；使用中心柱状电极时，电池的电荷量$Q_{2} = 2\ A · h = 7200\ C$，C错误；使用中心柱状电极时，在最大输出电流的工作状态下能工作的时长为$t_{2} = \frac{Q_{2}}{I_{max}^{\prime}} = \frac{2\ A · h}{2\ A} = 1\ h$，D正确。

7.( 能力点 )一电动自行车电源铭牌标有“$48 V 12 A· h$”字样,假设工作时输出电压恒为$48 V$,额定功率为$192 W$,电动机内阻为$1 \Omega$,某次在平直公路上匀速行驶的人和车的总质量为$100 kg$,所受阻力为总重力的$0.03$,重力加速度$g = 10 m/s^{2}$。则(C)。

A.电源额定工作电流为$12 A$
B.充满电后电源储存的总能量为$576 J$
C.电动自行车以额定功率行驶时,电动机的效率约为$92\%$
D.电动自行车以额定功率行驶时,在平直公路上行驶的最大速度为$6 m/s$

答案： 7.C 【解析】电源额定工作电流$I = \frac{P_{额}}{U_{额}} = 4\ A$，故A错误；充满电后电源储存的总能量为$W = 48 × 12 × 3600\ J \approx 2.07 × 10^{6}\ J$，故B错误；电动机的热功率为$P_{热} = I^{2}r = 16\ W$，电动机的输出功率为$P_{出} = P_{总} - P_{热} = 176\ W$，电动自行车以额定功率行驶时，电动机的效率为$\eta = \frac{P_{出}}{P_{额}} × 100\% \approx 92\%$，故C正确；电动自行车以额定功率行驶时，由$P_{出} = F_{牵}v_{max} = fv_{max}$，以及电动自行车所受阻力$f = kmg = 0.03 × 100 × 10\ N = 30\ N$，解得$v_{max} \approx 5.9\ m/s$，故D错误。

8.( 知识点1、2、3 )( 多选 )如图所示,有一内电阻为$4.4 \Omega$的电解槽和一盏标有“$110 V 60 W$”的灯泡串联后接在电压为$220 V$的直流电源两端,灯泡正常发光,则(CD)。

A.电解槽消耗的电功率为$120 W$
B.电解槽的发热功率为$60 W$
C.电解槽消耗的电功率为$60 W$
D.电路消耗的总功率为$120 W$

答案： 8.CD 【解析】由于灯泡正常发光，所以电解槽的电压为$220\ V - 110\ V = 110\ V$，由于电解槽和灯泡串联，它们的电流相等，所以$I = \frac{P}{U} = \frac{6}{11}\ A$，所以电解槽消耗的电功率为$P^{\prime} = UI = 110\ V × \frac{6}{11}\ A = 60\ W$，A错误，C正确；电解槽的发热功率为$P_{热} = I^{2}r = (\frac{6}{11})^{2} × 4.4\ W \approx 1.3\ W$，B错误；电路消耗的总功率为$P_{总} = U_{总}I = 220\ V × \frac{6}{11}\A = 120\ W$，D正确。