新教材2022-2023学年鲁科版必修第三册第3章第3节电功与电热作业

第3章恒定电流

第3节电功与电热

基础过关练题组一电功和电功率1.（多选）关于三个公式P=UI、P=|2R、P=4的适用范围，以下说法正确的是oA.第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求电热功率B.在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求电热功率C.在非纯电阻电路中，第一个公式可用于求电功率,第二个公式可用于求电热功率D.由U=IR可知，三个公式没有任何区别,它们表达相同的意义，既是电功率，也是电热功率2.（2021山东师范大学附中月考）国家航天局消息，“嫦娥四号’着陆器于2019年7月26日19时12分成功完成唤醒设置，进入第8月昼工作期。“嫦娥四号”的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的。由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应，在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势,可获得0.1A的电流,则每秒照射到单片单晶硅太阳能电池上太阳光的能量大约是（）3.（2021河北沧州一中月考）如图所示为一种服务型机器人,其额定功率为48W,额定工作电压为24V,机器人的锂电池容量为20Aho则机器人（）A.额定工作电流为20AB.充满电后最长工作时间为2hC.电池充满电后总电荷量为7.2x104cD.以额定电流工作时每秒消耗能量为20J4.（2022重庆西南大学附属中学月考）物理爱好者小张想根据自己所学的物理知识估算喷泉广场上一眼喷泉的电机输出功率。通过测量，他得知该喷泉喷口的出水截面积为S=20cm2,喷口朝向与地面夹角为60。,喷出的水柱能到达的最高点距喷口的高度约为h=15mo已知水的密度p=1.0x103kg/m3,重力加速度取g=10m/s2o据此,小张估算此喷泉的电机输出功率为（）题组二电功和电热5.(2021浙江嘉兴第五高级中学月考)如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r,则时间t内()A.充电宝输出的电功率为Ul+12rB.充电宝产生的热功率为12rC.手机电池产生的焦耳热为rD.手机电池储存的化学能为Ult-12rt6.(2021山东济南莱芜第十七中学月考)根据某学校学生宿舍管理条例，严禁学生在宿舍使用功率超过100W的电吹风,否则将对学生做出没收电吹风和记过处分的双重惩罚。如图所示是一次检查中没收的某大功率电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关Si、S2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220V,吹冷风时的功率为190W,吹热风时的功率为1400Wo关于该电吹风，下列说法正确的是()A.电热丝的电阻为55QB.电动机线圈的电阻无法计算C.当电吹风吹热风时,电热丝每秒钟消耗的电能为1400JD.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为1400J7.(2021湖南望城第二中学月考)如图所示,A为电解槽,N为电炉，恒定电压U=12V,电解槽内阻「二2Q,当Si闭合、S2断开时，电流表的示数为6A;当S2闭合、Si断开时，电流表的示数为4A(电流表内阻不计)，求：(1)电炉的电阻及发热功率各多大？(2)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少？8.如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r=1Q,电动机两端电压为5V,电路中的电流为1A,物体A重20N,不计摩擦力，问：(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少？(3)10s内，可以把重物A匀速提升多高？(4)这台电动机的机械效率是多少？答案&分层梯度式解析

第3章恒定电流第3节电功与电热基础过关练1.BC2.C3.C4.B5.D6.B1.BC首先要明确，欧姆定律只适用于纯电阻电路，因此三个公式在纯电阻电路中是等效的，但在非纯电阻电路中它们互不相同。其次,P二UI表示电功率，而P=RR表示电热功率。因此，在纯电阻电路中,Ult=|2Rt,消耗的电能全部转化为内能;而在非纯电阻电路中,Ult>|2Rt,即消耗的电能只有部分转化为内能。故选项B、C正确。.C太阳能电池每秒产生的电能为W=Ult==0.06J,贝IJ每秒照射至IJ单片单晶硅太阳能电池上太阳光的能量大约是WT=黑=0.26J,故选Co.C由P=UI可知，额定工作电流为l=^A=2A,ttA错误;充满电后最长工作时间为t=A甯=10h,故B错误;电池充满电后总电荷量为Q=20Ah=20x3600C=7.2x104C,teC正确;以额定电流工作时每秒消耗能量为W=Pt=48x1J=48J,ttD错误。.B由斜抛运动知识可知(vosin6O°)2=2gh,解得vo=2Om/s;设在At时间内从喷口喷出的水的质量为Am,则Am=SvoAtp,则此喷泉的电机输出功率为P=4^^Sp总代入数据解得P=8kW,故选Bo5.D充电宝的输出电压为U,输出电流为I,所以充电宝输出的电功率为P=UI,A错误;手机电池充电电流为I,内阻为r,所以手机电池产生的热功率为Pr=Pr,t时间内产生的焦耳热为QLRrt*乡，而充电宝的热功率应为充电宝的总功率减去输出功率，根据题目信息无法求解,B、C错误;充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能，另一部分转化为电池的内能,可知手机电池储存的化学能为W=Ult-l2rt,D正确。6.B电动机和电热丝并联，当吹热风时，电热丝消耗的功率为P=P热・P冷二1400W-190W=1210W,根据可得电热丝的电阻为=察Q=40Q,选项A错误;电Nr1410动机为非纯电阻用电器,所以不能计算其电阻，选项B正确;当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为Q=Pt=1210xlJ=l210J,选项C错误;当电吹风吹热风B寸,电动机M和电热丝R并联，电动机的功率为190W,所以每秒钟消耗的电能为Q=P冷仁190x1J=190J,选项D错误。7.答案(1)2Q72W(2)16W解析⑴电炉为纯电阻用电器，由欧姆定律用得汐=2Q,其发热功率为Pr=UIi=12x6W=72Wo(2)电解槽为非纯电阻用电器，电能转化为内能和化学能，其中P热=/2r=42x2W=32W,P总=Ul2=12x4W=48W,P化二P总・P热=16W。8.答案(1)1W(2)5W4W(3)2m(4)80%解析(1)根据焦耳定律，