人教版新教材（2019）必修三第十二章第一节电路中的能量转化（Word版含答案）

电路中的能量转化
学校:___________姓名：___________班级：___________
一、单选题
1.
关于电功和电热．以下说法正确的是（
）
A.
外电路电流做的功一定等于电热
B.
外电路中电流所做的功一定大于电热
C.
任何电路中电流所做的功一定大于电热
D.
当外电路有电动机、电解槽的情况下电流做的功将转化为热能、机械能、化学能，因此，电功大于电热
2.
关于电功和焦耳热，下列说法错误的是（
）
A.
在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
B.
在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
C.
在非纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝I2Rt
D.
在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用W＝UIt
3.
下列关于电功W、电功率P和电热Q的说法中正确的是(
)
A.
电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B.
W＝UIt适用于任何电路，而Q＝I2Rt只适用于纯电阻电路
C.
在非纯电阻的电路中，UI=I2R仍然成立
D.
焦耳定律Q＝I2Rt适用于任何电路中求电热
4.
下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是(
)
A.
电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多
B.
W=UIt适用于任何电路,而W=t只适用于纯电阻电路
C.
在非纯电阻电路中,UI>R
D.
焦耳热Q=Rt适用于任何电路
5.
如图甲所示，用内阻为r1的充电宝为一手机充电，其等效电路如图乙所示。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r2，则时间t内（
）
A.
充电宝输出的电功率为
B.
充电宝的总功率为
C.
手机电池产生的焦耳热为
D.
手机电池增加的化学能为
6.
有一台电风扇，额定电压为220
V，额定电功率为50
W，线圈电阻为0.4
Ω.当电风扇在额定电压下工作时，关于它的线圈电阻每分钟产生的热量是多少，有四位同学计算如下，其中正确的是(
)
A.
Q＝I2Rt＝2×0.4×60
J≈1.24
J
B.
Q＝Pt＝50×60
J＝3
000
J
C.
Q＝IUt＝×220×60
J＝3
000
J
D.
Q＝t＝×60
J＝7.26×106
J
7.
如图所示为一台冬天取暖用的暖风机．其内部电路可简化为加热电阻丝与电动机串联，电动机带动风叶转动，将加热后的热空气吹出．设电动机的线圈电阻为R1，电阻丝的电阻为R2，将暖风机接到额定电压为U的交流电源上，正常工作时，电路中的电流为I，电动机、电阻丝、暖风机消耗的电功率分别为P1、P2、P，则下列关系式正确的是(
)
A.
P1＝I2
R1
B.
P2>
I2
R2
C.
P＝UI
D.
P＝I2(
R1＋R2)
8.
如图所示、已知直流电动机M的内电阻为R欧姆，电源的内电阻为r欧姆，当电动机正常工作时，伏特表的读数为U，安培表的读数为I，那么（　　）
A.
t秒内电动机产生的热量为IUt焦耳
B.
t秒内电动机产生的热量为I2
Rt焦耳
C.
t秒内电动机消耗的电能为I2
Rt焦耳
D.
t秒内电源产生的热量为IUt焦耳
9.
如图，有一提升重物用的直流电动机，内阻，，，理想电压表的读数为，则下列说法正确的是（
）
A.
通过电动机的电流为
B.
通过电动机的电流为
C.
在电动机中发热的功率为
D.
输入到电动机的电功率为
10.
风扇是夏日必备用品，如图为一电脑连接的迷你风扇的铭牌，由铭牌中我们可以得到的信息是（
）
A.
该风扇的内阻为10
Ω
B.
该风扇的机械功率为2.5
W
C.
若该风扇正常工作，8小时耗电0.02
kWh
D.
若该风扇被卡住，产生的热功率为2.5
W
二、多选题
11.
在如图所示的电路中，定值电阻的阻值为，电动机M的线圈电阻值为，a、b两端加有的恒定电压，理想电压表的示数为，由此可知（
）
A.
通过电动机的电流为6A
B.
电动机消耗的功率为12W
C.
电动机线圈在1分钟内产生的热量为120J
D.
电动机输出的功率为2W
12.
如图所示，一直流电动机与阻值R＝9
Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30
V，内阻r＝1
Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10
V，已知电动机线圈电阻RM＝1
Ω，则下列说法中正确的是（
）
A.
通过电动机的电流为10
A
B.
电动机的输入功率为20
W
C.
电源的输出功率为40W
D.
电动机的输出功率为16
W
三、计算题
13.
如图所示，一直流电动机与阻值R
=9Ω的电阻串联接在电源上，电源电动势
E=20V，内阻
r
=
1Ω，用理想电压表测出电动机两端的电压U=
10
V
，已知电动机线圈电阻RM=1Ω。求：
（1）通过电源的电流；
（2）电源的输出功率；
（3）电动机的机械功率。
答案和解析
1.【答案】D
ABC.当外电路是纯电阻电路时外电路电流做的功等于外电路产生的热，当外电路有电动机时，电功大于电热，故ABC错误。
D.当外电路有电动机、电解槽的时候，外电路不是纯电阻，此时电流做的功将转化为热能和机械能或热能和化学能，因此电功大于电热，故D正确。
?故选D。??
2.【答案】B
A.在纯电阻电路中，电功等于电热，欧姆定律成立，计算电功可用公式W=I2Rt，故A正确；
B.非纯电阻电路中，计算电功不能用公式W=I2Rt，因为电功大于电热，故B错误；?
C.根据焦耳定律，在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q=I2Rt，故C正确；
D.在纯电阻路中，电热等于电功，计算焦耳热也可以用W=UIt，故D正确。?
故选B
。??
3.【答案】D
A.电功率越大，电流做功越快，因为时间不确定，所以电路中产生的焦耳热不一定越多，故A错误；
B.W=UIt适用于任何电路，Q＝I2Rt适用于任何电路，故B错误；
C.在非纯电阻电路中，总电功大于电热UIt＞I2Rt，故UI＞I2R，故C错误；
D.任何电路中求焦耳热要用Q=I2Rt，故D正确。
??
4.【答案】A
A.由可知，电功率越大，电流做功越快，但对纯电阻，焦耳热不一定多，时间长短未知，选项A错误；
B.电功适用任何电路，而纯电阻满足时，，故B正确；
C.对非纯电阻电路满足，则，故C正确；
D.由焦耳定律适用于任何电路，故D正确。
故选A。
??
5.【答案】B
???????充电宝相当于电源，手机相当于负载，
A.充电宝的输出电压U、输出电流I，所以充电宝输出的电功率为UI，故A错误；
B.充电宝内的电流也是I，内阻为r1，所以充电宝的总功率为，故B正确；
C.U是充电宝的输出电压，手机不是纯电阻元件，所以不能用计算电池产生的焦耳热，电池产生的焦耳热应为I2r2t，故C错误；
D.由题的已知可得电池的化学能转化为电能为UIt-I2r2t，故D错误。
故选B。??
6.【答案】A
电风扇正常工作时产生的热量是由于内阻发热产生的，所以每分钟产生的热量为：
Q=I2Rt=（）2×0.4×60J≈1.24J。
?故A正确，BCD错误。
故选A。??
7.【答案】C
解：A、电动两端的电压为：U′=U-IR2，电动机消耗的电功率分别为：P1=U′I=UI-I2R2，电动机不是纯电阻电路，所以P1≠I2R1．故A错误；
B、电阻丝时纯阻，所以消耗的电功率：P2=I2R2，故B错误；
C、暖风机消耗的电功率P是总的功率，总功率的大小为P=IU，故C正确；
D、因为电动机是非纯组，所以暖风机消耗的电功率：P＞I2（R1+R2），故D错误。
故选：C。
8.【答案】B
【解答】ABC、t秒钟内，电动机消耗的电能为W=UIt，根据焦耳定律电动机产生的热量是Q=I2Rt，故AC错误，B正确；
D、根据焦耳定律t秒内电源产生的热量为Q'=I2rt，故D错误。??
9.【答案】A
A.电动机和电阻串联，所以电流相等，电阻
R两端电压U1=160V-110V=50V，?，所以通过电动机的电流为5A，故A正确，B错误；
C.电动机的热功率P热=I2r=52×1W=25W，故C错误；
D.电动机的电功率P=U2I=110×5W=550W，故D错误。?
故选A
。??
10.【答案】C
AB.电动机是非纯电阻，欧姆定律不适用；故该风扇的内阻不是10
Ω
，2.5W是风扇的输入功率，不是机械功率，故AB错误；
C.根据，故C正确；
D.由于不知道风扇的内阻，故无法计算风扇被卡住，产生的热功率，故D错误。??
11.【答案】BC
A.通过电动机的电流，故A错误；
B.电动机消耗的功率，故B正确；
C.电动机线圈在1分钟内产生的热量，故C正确；
D.电动机的输出功率，故D错误。
故选BC。??
12.【答案】BD
A.根据欧姆定律得回路中的电流为：，故A错误；
B.电动机的输入功率为：，故B正确；
C.电源的输出功率：，故C错误；
D.电动机的输出功率为：，故D正确。
故选BD。?
?
13.【答案】解：
（1）根据欧姆定律得：；
（2）电源的输出功率：P=EI-=20×1W-×1W=19W；
（3）电动机的输入功率=UI=10×1W=10W；
发热功率：=1W；
则电动机输出的功率：=10W-1W=9W。
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