3.3电功和电热 课时练（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册
3.3电功和电热
课时练（解析版）
1．随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中使用的电器越来越多。下列电器中主要利用电流的热效应工作的是：（　　）
A．电风扇
B．电视机
C．手机
D．电饭煲
2．现在市场上常见的电动车由4个蓄电池串联供电，续行里程在。某品牌蓄电池标注“”，则采用这种电池的电动车在没电的情况下充电一次，最多约耗电（　　）
A．5度
B．1度
C．0.25度
D．0.1度
3．HWCP60型无线充电器的输出额定电压为5V，输出额定电流为2A；某款HW手机的电池容量为4000mAh，输入额定电压为4.0V。则（　　）
A．HWCP60无线充电器的内阻为2.52
B．HWCP60无线充电器以额定电流工作时，输出功率为8W
C．4000mAh指的是电池充满电时贮存的电能
D．将HW手机电池从零电量充至满电量时，充电器和手机消耗的总电能大于5.76×104J
4．一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下述说法中错误的是（　　）
A．电动机的输入功率为IU
B．电动机的发热功率为I2R
C．电动机的输出功率为IU﹣I2R
D．电动机的功率可写作IU=I2R=
5．一盏电灯直接接在电压恒定的电源上时，其功率为。如果将这盏灯先接上两段很长的导线，再接在这个电源上，这时导线上损耗的电功率为，那么此时电灯实际消耗的电功率（　　）
A．等于
B．小于
C．大于
D．仍为
6．在抗击新冠肺炎期间，欢乐送机器人为数十家医院提供了无接触配送服务。该机器人正常工作时电源输出电压为，输出电流为，整机重量为。在某次无接触配送服务时承载药品重量为，行驶速度为，在行驶过程中受到的阻力大小为总重力的0.15倍，重力加速度g取。不计其他能量损耗，则该机器人内部电阻的阻值为（　　）
A．
B．
C．
D．
7．电动自行车因轻便、价格相对低廉、污染小和噪音小而受到市民喜爱，某国产品牌电动自行车的铭牌如下，则此车所配电动机的内阻为（
）
规格
后轮驱动直流永磁体电动机
车型：电动自行车
电动机输出功率：175W
电源输出电压：
额定工作电压/电流：36V/5A
整车质量：
额定转速：
A．7.2Ω
B．0.2Ω
C．7.0Ω
D．7.4Ω
8．如图所示是我国某沿海地区的风力发电站。已知每台风力发电机的功率为，该地区平均每天能使风力发电机正常发电的时间约为12小时。下列说法正确的是（　　）
A．若该地区某城市的用电功率峰值为，则需要4000台该风力发电机同时供电
B．一台该风力发电机的年发电量约为
C．一台该风力发电机一天的发电量能供一台额定功率为的用电器工作10小时
D．若该风力发电站有200台发电机，则年发电量约为
9．现有标有“110V
40W”的灯泡L1和标有“110V
100W”的灯泡L2及一只最大阻值为500Ω的滑动变阻器R，将它们接在220V的电路中，在如图所示的几种接法中，能让L1，L2同时正常发光的是（　　）
A．
B．
C．
D．
10．电源电动势，小灯泡L上标有“，”的字样，开关S接1，当变阻器调到时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则（　　）
A．电源内阻为
B．电动机的内阻为
C．电动机正常工作的电压为
D．电源效率约为90%
11．如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.5Ω，电流表和电压表均为理想电表。只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为10V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为6A，则此时通过启动电动机的电流是（　　）
A．2A
B．10A
C．12A
D．20A
12．为了使用电器（纯电阻）消耗的功率为原来的一半，应（　　）
A．使电阻减半，电压不变
B．使电压减半，电阻不变
C．使电压和电阻都减半
D．使电流减半，电阻不变
13．在如图所示电路中，电源电动势为10V，内阻为1.0Ω，电阻R0为1Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A，则以下判断中正确的是（
）
A．电动机的输出功率为10.0W
B．电动机输出功率为14.0W
C．电源输出的电功率为16.0W
D．电源输出的电功率为14.0W
14．如图所示是用一个直流电动机提升重物的装置，重物质量m＝50kg，电源电压U＝100V，不计各处的摩擦，当电动机以v＝0.9m/s的恒定速度将重物向上提升1m时，电路中的电流I＝5A．由此可知（
）
A．电动机线圈的电阻r＝1Ω
B．电动机线圈的电阻r＝2Ω
C．该装置的效率为90%
D．此过程中额外功为50J
15．如图所示，三个灯泡上分别标有“”“”“”等字样，当三个灯泡以几种不同的方式连接在电路中，只要调节可变电阻R，并在A、B间加的交流电，都可以使三个灯泡正常发光。当三个灯泡都正常发光时，电路中消耗的总功率可能是（　　）。
A．
B．
C．
D．
16．一台电风扇，内阻为，接上电压后，消耗功率。问：
（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？
（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？电动机的效率是多少？
（3）如果接上电源后电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时电动机消耗的电功率是多少？
17．如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，电动机内阻r＝0.5
Ω，电路中另一电阻R＝10
Ω，直流电压U＝150
V，电压表示数UV＝110
V。试求：
(1)通过电动机的电流；
(2)输入电动机的电功率；
(3)电动机的内阻r的发热功率；
(4)若电动机以v＝1
m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。（g取10
m/s2）
参考答案
1．D
【详解】
A．电风扇将电能转化为动能和少量的热能，A错误；
B．电视机主要将电能转化为光能，B错误；
C．手机充电时是电能转化为化学能，C错误；
D．电饭煲主要将电能转化为热能，D正确；
故选D。
2．B
【详解】
蓄电池标注“12V20Ah”，说明电压为12V，电量为20Ah；电动车由4个12V蓄电池串联供电，则充满一次电所消耗的电能
故B正确，ACD错误。
故选B。
3．D
【详解】
AB．无线充电器不是纯电阻电路，欧姆定律不适用，电阻无法求出，由输出功率公式可得
所以输出功率无法求出，故AB错误；
C．4000mAh指的是电池充满电时贮存的电荷量，故C错误；
D．根据电功表达式
因为充电过程还有额外得电池发热、充电器发热等，所以消耗的总电能大于5.76×104J，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
A．电动机的输入功率为IU，选项A正确，不符合题意；
B．电动机的发热功率为I2R，选项B正确，不符合题意；
C．电动机的输出功率为IU﹣I2R，选项C正确，不符合题意；
D．电动机是非纯电阻电路，则电动机的功率可写作
P=IU
但不能写成
P=I2R=
选项D错误，符合题意。
本题选错误的，故选D。
5．B
【详解】
根据
得，电压一定时，当电阻增大时，功率减小，所以灯泡接上长导线时，电路的电阻增大，电路消耗的功率将小于100W，所以灯泡消耗的功率小于91W。
故选B。
6．A
【详解】
由能量关系可知
解得
r=1.625Ω
故选A。
7．B
【详解】
根据电动机的额定工作电压和电流可得电动机消耗的总功率
又电动机输出功率为175W，则电动机内阻消耗的功率为，由
可得电动机的内阻
故选B。
8．B
【详解】
A．每台风力发电机的功率为，该地区某城市的用电功率峰值为，但风力发电机发出的电量不能全部供给城市使用，还有一部分能量损失，则需要4000台以上的该风力发电机同时供电，A错误；
B．一台该风力发电机的年发电量
B正确；
C．一台该风力发电机一天的发电量
故
C错误；
D.若该风力发电站有200台发电机，则年发电量
D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A.灯泡1的额定电流
灯泡2的额定电流
在A电路中，两灯泡串联，则两灯泡电流相等，不能保证两灯泡都正常发光；故A错误
BC．在B电路中，两灯泡正常发光，则通过R的电流等于两灯泡额定电流之和，为，两灯泡的并联电压为110V，则R上的电压为110V，根据P=UI，知电阻R上消耗的功率与两个灯泡消耗的功率相等，所以整个电路的总功率
在C电路中，两灯泡正常发光时，通过R的电流为，R与L1并联，电压相等，根据P=UI，所以功率之比等于电流之比，为3：2，则R上消耗的功率为60W，则整个电路的总功率
故BC正确；
D.在D电路中，L1，L2同时正常发光时，灯泡1的额定电流
灯泡2的额定电流
不能保证两灯泡正常发光，故D错误。
故选BC。
10．A
【详解】
A．小灯泡的额定电流为
电阻
当接1时，由闭合电路欧姆定律可知
代入数据解得
故A正确；
BC．当接2时灯泡正常发光，流过的电流为0.2A，电源内阻分的电压为
故电动机分的电压为
电动机的内阻为
故BC错误；
D．电源的效率为
故D错误。
故选A。
11．C
【详解】
只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得
车灯的电阻
灯
再接通S2后，车灯两端的电压为
灯灯
流过蓄电池的电流为
流过电动机的电流为
电动机
故ABD错误，C正确；
故选C。
12．C
【详解】
A．由可知，当电阻变为原来一半，电压不变时，其电功率变为原来的2倍，故A错误；
B．由可知，当电压变为原来一半，电阻不变时，其电功率变为原来的倍，故B错误；
C．由可知，当电压和电阻都变为原来一半时，其电功率变为原来的倍，故C正确；
D．由可知，当电流变为原来一半，电阻不变时，其电功率变为原来的倍，故D错误。
故选C。
13．AC
【详解】
AB、电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为：，电动机的总功率为：P总=UI=6×2=12W，电动机的发热功率为：P热=I2R=22×0.5=2W，所以电动机的输出功率为：P出=12W-2W=10W，所以A正确，B错误；
CD、电源的输出的功率为：P输出=EI-I2R=10×2-22×1=16W，故C正确，D错误．
故选AC．
点睛：在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的．
14．BC
【详解】
试题分析：电机输出功率提供牵引力，所以P出=mgv
即P出=450W，电机总功率P=UI=500W
，所以内阻消耗功率为Pr=I2r，所以内阻r为2欧姆．A错误、B正确，电动机的效率η=P出/P=90%，C正确．内阻消耗功率为50J，D错误．
考点：非纯电阻的能量转化
15．BC
【详解】
由题意可知，三个灯泡均正常发光，故三个灯泡的功率之和为
根据
三个灯泡的额定电流分别为
当R与40W灯泡并联时，因为流过40W灯泡的电流超过另两个灯泡电流之和；故不可能使三灯均正常发光；
当R与25W灯泡并联时，流过R的电流为，故R消耗的功率
总功率为
当R与5W灯泡并联时，流过R的电流为，
故R消耗的功率为
总功率为
故选BC。
16．（1）；（2），；（3）
【详解】
（1）根据功率的定义式，有
代入数据，得
（2）电风扇正常工作时转化为内能的功率为
电风扇正常工作时转化为机械能的功率为
电风扇正常工作时的效率为
（3）电风扇的风叶被卡住后，电动机不转时可视为纯电阻，通过电风扇的电流为
电动机消耗的电功率为
17．（1）；（2）；（3）；（4）
【详解】
(1)电动机和电阻串联，所以电流相等，电阻R两端电压
通过电动机的电流大小为
(2)电动机输入的电功率为
(3)电动机的内阻r的发热功率
(4)电动机的机械功率为
由
重物的质量