20192020学年高中物理第二章6焦耳定律电路中能量转化练习(含解析)教科选修31

20192020学年高中物理第二章6焦耳定律电路中的能量转变练习(含分析)教科版选修3120192020学年高中物理第二章6焦耳定律电路中的能量转变练习(含分析)教科版选修3110/10葿PAGE10羄肂羄袂莄莅聿聿20192020学年高中物理第二章6焦耳定律电路中的能量转变练习(含分析)教科版选修31

焦耳定律电路中的能量转变

基础牢固

W和电热Q的说法正确的选项是()

W=UIt、Q=I2Rt,且W=Q

W=UIt、Q=I2Rt,但W不用然等于Q

C.W=UIt、Q=I2Rt均只在纯电阻电路中才成立

D.W=UIt在任何电路中成立,Q=I2Rt只在纯电阻电路中成立

剖析:W=UIt、Q=I2Rt适用于所有电路,但在纯电阻电路中W=Q,在非纯电阻电路中W>Q,选项B正确,

选项A、C、D错误.

答案:B

,别的在手机使用说明书上还写有“通话时间3

h,待机时间100h”,则该手机通话和待机时耗资的功率分别约为()

.8W,5.4×10-2W.6W,0.108W.6W,1.8×10-2W.48×103W,1.94×102W????剖析:题图中所供应的电池的容量为500mA·h,则通话时耗资的功率P1=??=

×500×500-23mW=600mW=0.6W,同理待机时耗资的功率为P2=100mW=18mW=1.8×10W,选项C正确.

答案:C

1

室内有几种用电器:1.5kW的电饭煲、200W的电冰箱、750W的取暖器、250W的电视机和

2kW的空调.若是进线处配有13A的保险丝,供电电压为220V,以下情况下不能能同时使用的是

()

A.电饭煲和电冰箱

B.取暖器和空调

C.电饭煲和空调

D.电冰箱、电视机和空调

剖析:电路中赞同的最大功率Pmax=UI=2860W,用电器的功率之和大于Pmax时,用电器就不能够够同时使

用,应选C.

答案:C

4.电阻R1和R2的伏安特点曲线以下列图,图线把第一象限分为了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个地域,现把R1和

R2并联在电路中,耗资的电功率分别用P1和P2表示;并联的总电阻设为R,以下关于P1与P2的大小关

系及R的伏安特点曲线应该在的地域的描述正确的选项是()

12Ⅰ区A.P<P,特点曲线在12Ⅲ区B.P<P,特点曲线在C.P1>P2,特点曲线在Ⅰ区D.P1>P2,特点曲线在Ⅱ区剖析:由伏安特点曲线知R1<R2,由并联电路的功率分配关系??1=??2,得P>P.由电阻关系R<R(或R),211212知伏安特点曲线应在Ⅰ区.选项C正确.答案:C

以下列图,灯L1和L2的铭牌标有“12V4W”的字样,灯L3和L4的铭牌标有“24V4W”的

字样,如A、B两端电压为24V,则下述结论正确的选项是()

2

四个灯同样亮

4灯最亮,L3灯最暗4灯最暗,L3灯最亮1灯最亮,L2灯最暗剖析:由额定值可知R1=R2=1??3=1??4,依照串、并联电路的电流关系I1=I4,I2=4??1,??3=1??1,4455所以4最大,3最小,选项B正确.PP答案:B

6.以下列图,电阻R1=20Ω,电动机绕线电阻R2=10Ω,当开关S断开时,电流表的示数I1=0.5A;

当开关S合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,此时电流表的示数I和电路耗资的电功率

P应满足()

A.I=1.5AB.I>1.5AC.P=15WD.P<15W剖析:当开关S断开时,电动机没有通电,欧姆定律成立,所以电路两端的电压1110V;当开关SU=IR=闭合后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,经过电动机的电流应满足UI2>??222,故21A;所??I<以电流表的示数I<1.5A,电路耗资的电功率P=UI<15W.

答案:D

7.以下列图,已知UAB=6V,当滑动变阻器滑片P位于正中地址时,额定电压为3V的灯泡L正常

发光,当滑片滑至最左端时,电灯实质功率为2W,求此灯泡的额定功率和滑动变阻器的总电阻.

3

剖析:设滑动变阻器总电阻为R,灯泡电阻为R,则依照P位于正中地址时灯泡正常发光,电压为3V,mL滑动变阻器的电压为3V,得L=??mR2.P位于最左端时滑动变阻器的有效电阻为R=Rm=2RL

由功率关系知此时滑动变阻器的功率

P'=2PL'=4W

I=??L'+??'=2+4??????A=1A6

滑动变阻器的总电阻

Rm=??'=42Ω=4Ω,故RL=??m=2Ω12??灯泡的额定功率??额232P额=??L=2W=4.5W.答案:4.5W4Ω

能力提升

加在某台电动机上的电压是U,电动机耗资的电功率为P,电动机线圈的电阻为R,则电动机的

机械功率为()

P

2??

2??2??

??2??D.??-2??剖析:由P=IU得,电路中的电流I=??r??2·R,故电动机的输出功率P机??,电动机的发热功率P=??2??2??=P-??2,选项D正确.

4

答案:D

2.以下列图中的路灯为太阳能路灯,每只路灯的光伏电池板的有效采光面积约为0.3m2.晴天时电池

板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3×106J.若是每天等效日照时间约为6h,光电池一

天产生的电能可供30W的路灯工作8h.光电池的光电变换效率约为()

.8%.6%C.16%D.44%剖析:每天(6h)光电池吸取的太阳能总033×1066J54106J,路灯工作8h耗资的电能适用W=.××=.×W=Pt=30×8×3600J=8.64×105J,光电池的光电变换效率??适用×105η=??=×106=16%,应选C.总

答案:C

(多项选择)以下列图的电路中,L1、L2是两个不同样的小灯泡,都正常发光,a、b间有恒定的电压.当

滑动变阻器的滑片向右滑动时,发生的现象是()

1亮度不变,L2变暗

1变暗,L2变亮

C.电路耗资的总功率变小

D.流过滑动变阻器的电流变小

剖析:滑动变阻器滑片向右滑动时阻值增大,并联部分的电阻变大,分得的电压变大,所以L2两端电

压增大,L2变亮,L1分得电压变小,L1变暗,选项A错误,选项B正确;因为滑动变阻器电阻变大,总电

5

??2阻变大,由P=??可知,U必然,P减小,即电路总功率减小,选项C正确;又因为总电阻增大,总电流减

小,而L2电压变大,电流变大,所以流过滑动变阻器的电流减小,选项D正确.

答案:BCD

4.(多项选择)以下列图的电路中,电压UAB=9V,电阻R1耗资的功率P1=15W,R2的电流I2=2A,R3=2Ω,

则可得()

1ΩA.电阻R=0.21ΩB.电阻R=0.62ΩC.电阻R=22ΩD.电阻R=3剖析:依照题意可知32=I1,电阻1耗资的功率1=21,2和3并联,则2333,总电压I+IRP??1????RU=U=IRU=U+U,代入数据解得R=0.6Ω,R=3Ω,应选项B、D正确.AB1212

答案:BD

5.(多项选择)马路上的“微公交”是用蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车供应动力.若车上蓄

电池输出电压为48V,电池容量为120A·h,电动机额定电压为48V,额定功率为1.2kW,则()A.电动机在额定电压下工作时,额定电流为25AB.蓄电池充满电时能储蓄5760J的能量C.蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作4.8hD.电动机在额定电压下工作1h,流过的电荷量为4.32×105C??1200剖析:由P=UI知,电动机在额定电压下的额定电流为I=??=48A=25A,选项A正确;蓄电池储蓄的电能最多为E=UQ=48×120×3600J≈2.07×107J,选项B错误;最长工作时间t=????=71h,流过的电荷量×103s=17250s≈4.8h,选项C正确;电动机在额定电压下工作×10q=It'=25×3600C=9×104C,选项D错误.

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答案:AC

6.电动机提升重物的装置以下列图,电动机线圈的电阻为r=1Ω,电动机两端的电压为5V,电

路中的电流为1A,物体A重20N,不计摩擦力,求:

(1)电动机线圈电阻上耗资的热功率是多少?(2)电动机输入功率和输出功率各是多少?(3)10s内,能够把重物A匀速提升多高?(4)这台电动机的机械效率是多少?

剖析:本题观察的是电动机电路问题,要点是区分电动机的各种功率,并注意它们之间的联系.

依照焦耳定律,热功率P热=I2r=12×1W=1W.

输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积,P入=IU=1×5W=5W;输出功率等于输入功率减去发热耗资的功率,P出=P入-P热=5W-1W=4W.

??出??(3)电动机的输出功率用来提升重物,转变成机械功率,在10s内,P出t=mgh,解得h=????=

4×1020m=2m.

(4)机械效率η=??出×100%=80%.??入答案:(1)1W(2)5W4W(3)2m(4)80%

规格为“220V36W”的排气扇,线圈电阻为40Ω,求:

(1)接上220V的电压后,排气扇转变成机械能的功率和发热的功率;

若是接上电源后,扇叶被卡住不能够转动,求电动机耗资的功率和发热的功率.

剖析:(1)排气扇在220V的电压下正常工作时的电流为

7

36I=??=220A=0.1