1. 把一台电动机接入电压为$220V$的电路,通过电动机的电流为$5A$,电动机线圈的电阻为$4\Omega$。在工作$1min$的过程中,求：
(1)通过线圈的电流产生的热量。
(2)电流通过电动机做的功。
(3)该电动机的工作效率。

$（1）Q=I^2Rt=(5\mathrm{A})^2\times4\Omega\times60\mathrm{s}=6000\mathrm{J}$；$（2）W=UIt=220\mathrm{V}\times5\mathrm{A}\times60\mathrm{s}=66000\mathrm{J}$；$（3）W_{机}=W-Q=60000\mathrm{J}$，$\eta=\frac{W_{机}}{W}\times100\%\approx90.9\%$

【解析】
(1) 根据焦耳定律计算线圈产生的热量：
$Q=I^2Rt=(5\mathrm{A})^2×4\Omega×60\mathrm{s}=6000\mathrm{J}$
(2) 利用电功公式计算电流通过电动机做的功：
$W=UIt=220\mathrm{V}×5\mathrm{A}×60\mathrm{s}=66000\mathrm{J}$
(3) 先计算电动机输出的机械能：$W_{机}=W-Q=66000\mathrm{J}-6000\mathrm{J}=60000\mathrm{J}$，再计算工作效率：
$\eta=\frac{W_{机}}{W}×100\%=\frac{60000\mathrm{J}}{66000\mathrm{J}}×100\%\approx90.9\%$
【答案】
(1) $6000\mathrm{J}$；(2) $66000\mathrm{J}$；(3) $\approx90.9\%$
【知识点】
焦耳定律应用、电功计算、电动机效率计算
【点评】
本题属于非纯电阻电路的电学计算，需明确电功与电热的区别，理解电动机工作时电能的转化过程，是电学中具有代表性的题型。
【难度系数】
0.6

2. 如图 17 - 19(a)所示,具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,驾驶员可通过旋钮开关实现功能切换。图 17 - 19(b)是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为$100V$,发热电阻的阻值均为$100\Omega$,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。

(1)当开关旋至“1”挡时,开启________(选填“防雾”“除露”或“化霜”)功能,此时电路中的电流是________。
(2)当开关旋至“2”挡时,电路总功率是________。
(3)当开关旋至“3”挡时,工作$1min$所消耗的电能是________。

防雾
0.5A
100W
12000J

【解析】
(1) 当开关旋至“1”挡时，两个发热电阻串联，总电阻最大，根据$P=\frac{U^2}{R}$，电源电压不变，总功率最小，对应防雾功能。
总电阻$R_{总}=100\Omega+100\Omega=200\Omega$，电路中的电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{100V}{200\Omega}=0.5A$。
(2) 当开关旋至“2”挡时，只有一个发热电阻接入电路，电路总功率$P=\frac{U^2}{R}=\frac{(100V)^2}{100\Omega}=100W$。
(3) 当开关旋至“3”挡时，两个发热电阻并联，总电阻$R_{并}=\frac{100\Omega}{2}=50\Omega$，总功率$P_{总}=\frac{U^2}{R_{并}}=\frac{(100V)^2}{50\Omega}=200W$，工作1min消耗的电能$W=P_{总}t=200W×60s=12000J$。
【答案】
(1) 防雾；0.5A
(2) 100W
(3) 12000J
【知识点】
电功率计算；串并联电路特点；电能计算
【点评】
本题结合汽车智能后视镜的实际应用，考查串并联电路的特点及电功、电功率的计算，需根据功率大小判断挡位对应的功能，理解电阻连接方式对功率的影响，注重物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.6

1. 下列几种用电器的额定功率中最接近 $ 1000 \mathrm{W} $ 的是( )。

A.家用电风扇
B.台灯
C.电饭锅
D.计算机

C

【解析】
家用电风扇的额定功率约为40~100W，台灯的额定功率约为10~40W，电饭锅的额定功率约为800~1200W，计算机的额定功率约为200~300W，其中电饭锅的额定功率最接近1000W，故选C。
【答案】
C
【知识点】
常见用电器额定功率估测
【点评】
本题考查对生活中常见用电器额定功率的了解，需结合生活实际进行判断，属于基础题。
【难度系数】
0.8