高中物理粤教版1第二章电路学业分层测评12

学业分层测评(十二)电功率(建议用时：45分钟)[学业达标]1．对于接入电路的灯泡来说，亮度大的灯泡一定是()A．流过的电流大的 B．电阻大的C．消耗功率大的 D．加在两端电压高的【解析】连入电路的不同灯泡，灯泡的亮度指的是灯泡消耗的功率的大小，亮度大的灯泡指的是消耗的功率大，所以C正确．【答案】C2．(多选)关于电功和焦耳热，下列说法正确的是()A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtB．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtC．在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q＝UItD．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝UIt【解析】电功的计算式W＝UIt适用于任何形式的电路，焦耳热计算式Q＝I2Rt也是普遍适用的，但是只有在纯电阻电路中，电功W才等于焦耳热Q.【答案】AD3．夏天，空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行，一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系图2­5­7所示，此空调器运转1h用电()图2­5­7A．度 B．度C．度 D．度【解析】W＝P1t1×4＋P2t2×4＝4××eq\f(10,60)＋0．5×eq\f(5,60))kW·h＝kW·h.【答案】B4．有一只电风扇，标有“220V50W”，电动机线圈的电阻为Ω，把它接入220V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法，正确的是()A．Q＝eq\f(U2t,R) B．Q＝PtC．Q＝(eq\f(P,U))2Rt D．以上三种方法均正确【解析】对纯电阻电路电热的计算可用Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2t,R)，而电风扇工作时不能看成纯电阻电路，故电热计算要用Q＝I2Rt计算，而电流计算I＝eq\f(P,U)用于任何电路，所以C项正确．【答案】C5．额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了相同的时间．比较它们产生的热量，结果是()A．电风扇最多B．电烙铁最多C．日光灯最多D．一样多【解析】在三种用电器中，只有电烙铁是纯电阻用电器，将电能全部转化为内能，故B选项正确．【答案】B6．(多选)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同的时间内()A．电炉放热大于电动机放热B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率【解析】由焦耳定律Q＝I2Rt知A错，电动机为非纯电阻电路两端电压U>IR，电炉为纯电阻电路，两端电压U＝IR.故B对，C错，由P＝UI得D对．【答案】BD7．(多选)日常生活用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风可将头发吹干．设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2相串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，则以下选项正确的是()A．IU>P B．IU＝PC．P>I2(R1＋R2) D．P＝I2(R1＋R2)【解析】P＝UI为定义式，对任何电路都适应，而电吹风内部是一电动机，I2(R1＋R2)为整个电路的热功率，所以有P>I2(R1＋R2)．【答案】BC8.如图2­5­8所示电路中，灯泡L1和L3上标有“220V100W”，灯泡L2和L4标有“220V40W”，设灯泡电阻不变，当电路接上220V电压后，实际功率最大和最小的灯泡分别是()图2­5­8A．L1和L3 B．L1和L2C．L2和L4 D．L3和L4【解析】R1＝R3<R2＝R4，功率最大的是L2，又因P1>P3，而P3>P4，知功率最小为L4.【答案】C[能力提升]9．(多选)在如图2­5­9所示的电路中，定值电阻的阻值为10Ω，电动机M的线圈电阻值为2Ω，a、b两端加有44V的恒定电压，理想电压表的示数为24V，由此可知()图2­5­9A．通过电动机的电流为12AB．电动机消耗的功率为48WC．电动机线圈在1分钟内产生的热量为480JD．电动机输出的功率为8W【解析】通过电动机的电流与通过定值电阻的电流相同为I＝eq\f(U－U1,R)＝eq\f(44－24,10)A＝2A，故A错误；电动机消耗的功率为P＝U1I＝24×2W＝48W，故B正确；电动机线圈在1分钟内产生的热量Q＝I2rt＝22×2×60J＝480J，故C正确；电动机的热功率P热＝I2r＝22×2W＝8W，电动机的输出功率P出＝P－P热＝48W－8W＝40W，故D错误．【答案】BC10．在如图2­5­10甲所示的电路中，电源电动势为V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列判断错误的是()甲乙图2­5­10A．灯泡L1的电阻为12ΩB．通过灯泡L1的电流为通过灯泡L2电流的2倍C．灯泡L1消耗的电功率为WD．灯泡L2消耗的电功率为W【解析】由于电源电动势为V，内阻不计，所以当开关闭合后，达到稳定状态时，加在小灯泡L1两端的电压应为V，由小灯泡的伏安特性曲线可以看出当电压为V时，流过小灯泡L1的电流为I1＝A，由此求得，灯泡L1的电阻为12Ω，所以A选项正确．由P＝UI可以求得灯泡L1消耗的电功率为W，所以C选项正确．L2与L3串联，L2两端的电压为V，由I­U图象可知，I2＝A，则L2消耗的电功率P2＝U2I2＝W，故D正确，由以上分析可知I1<2I2.故B错．【答案】B11.如图2­5­11所示的电路中，电源电动势E＝V，内阻r＝Ω，电阻R2＝Ω，当开关S断开时；电流表的示数为1.5A，电压表的示数为V，试求：(1)电阻R1和R3的阻值；图2­5­11(2)当S闭合后，电压表的示数以及R2上消耗的电功率.【导学号：30800025】【解析】(1)R3＝eq\f(U3,I3)＝eq\f,Ω＝Ω由E＝I3(R1＋R3＋r)代入数据有＝(R1＋＋解得R1＝Ω(2)S闭合后，R总＝R1＋r＋eq\f(R2·R3,R2＋R3)＝Ω电压表的示数U＝eq\f(E,R总)×eq\f(R2·R3,R2＋R3)＝eq\f(6,×V＝VR2上消耗的功率P2＝eq\f(U2,R2)＝eq\f(12,W＝W.【答案】(1)ΩΩ(2)1V2W12．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：规格后轮驱动直流永磁体电机车型26″电动自行车额定输出功率120W整车质量30kg额定电压40V最大载重120kg额定电流3.5A质量为M＝70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力f恒为车和人总重的k＝倍，g取10m/s2.求：(1)此车永磁体电机在额定电压下正常工作的效率．(2)仅在永磁体电机以额定功率提供动力的情况下，人骑自行车的最大速度．(3)仅在永磁体电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1＝1.0m/s，人骑车的最大加速度．【解析】(1)由表可知，电动机的额定电压为U0＝40V，额定电流为I0＝A，所以电动机正常工作时输入功率为P输入＝U0I0＝140W．又因电动机的输出功率为P输出＝120W，所以电动机的效率为η＝P输出/P输入＝%.(2)行驶时所受阻力为f＝k(M＋