12.1 电路中的能量转化 能力(Word版含答案)

12.1 电路中的能量转化 能力
一、单项选择题（共4小题；共16分）
1. 如图所示是一个电热水壶的铭牌。某同学利用所学知识，结合该铭牌上获取的信息，得出该电热水壶
A. 只能在 电压下工作
B. 正常工作 耗电约
C. 正常工作时的电流约为
D. 用多用电表测量其电阻值约为
2. 一个用半导体材料制成的电阻器 ，其电流 随它两端电压 变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻 、 并联后接在电压恒为 的电源两端， 个用电器消耗的电功率均为 。现将它们连接成如图乙所示的电路，接在电压为 的电源两端，设电阻器 利电阻 、 消耗的电功率分别是 、 、 ，它们之间的关系为
A. B. C. D.
3. 电热水壶已进入千家万户，极大地方便了我们的生活。如果将一电热水壶接在 的电源两端，经时间 电热水壶的开关自动切断，假设热量的损失不计、电热丝的阻值不受温度的影响。则
A. 如果将电热水壶接在 的电源两端，需经 的时间电热水壶的开关自动切断
B. 如果将电热水壶接在 的电源两端，需经 的时间电热水壶的开关自动切断
C. 如果将电热水壶接在 的电源两端，需经 的时间电热水壶的开关自动切断
D. 如果将电热水壶接在 的电源两端，需经 的时间电热水壶的开关自动切断
4. 一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为 的交流电源上（其内电阻可忽略不计），均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是 ，通过洗衣机电动机的电流是 ，则下列说法中正确的是
A. 电饭煲的电阻为 ，洗衣机电动机线圈的电阻为
B. 电饭煲消耗的电功率为 ，洗衣机电动机消耗的电功率为
C. 内电饭煲消耗的电能为 ，洗衣机电动机消耗的电能为
D. 电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的 倍
二、双项选择题（共1小题；共4分）
5. 如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等，则关于这两个电路中的 、 和 、 之间的关系，正确的是
A. B. C. D.
三、解答题（共1小题；共13分）
6. 国庆期间群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴，而且还是一辆电动车，充一次电可以行驶 千米左右。假设这辆电动彩车的总质量为 ，它匀速通过天安门前 的检阅区域用时 ，驱动电机的输入电流 ，电压为 ，电动彩车行驶时所受阻力为车重的 。 取 ，其他摩擦不计，只考虑驱动电机的线圈发热损耗的能量，求：
（1）驱动电机的输入功率；
（2）电动彩车通过天安门前时，牵引电动彩车前进的机械功率；
（3）驱动电机的内阻和机械效率。
答案
第一部分
1. C
【解析】从铭牌上可获取额定功率 ，额定电压 。电热水壶可以在低于 电压下工作，选项A错误；正常工作 耗电 ，选项B错误；正常工作时的电流 ，选项C正确；其正常工作时的电阻 ，则在冷态时用多用电表测量其电阻值应远小于 ，选项D错误。
2. D
【解析】由于电阻器 与两个标准电阻 、 并联后接在电压恒为 的电源两端时，三者功率相同，则此时三者电阻相同。当三者按照题图乙所示电路连接时，电阻器 两端的电压小于 ，由题图甲可知，电阻器 的电阻增大，则有 ，而 与 并联，两端电压相等，根据 ，可知 ，C错误；
按题图乙方式连接后，由欧姆定律可知，电流 ，又 ，故 ，根据 ，可知 ，A错误，D正确；
由于电阻器 与电阻 并联的总电阻 ，所以 两端的电压小于 ，且 阻值变大，则 ，B错误。
3. D
【解析】根据公式 知，煮沸一壶水所需的热量为 。当电压变为原来的 时，所需热量没变，因此加热时间要变为原来的 倍，即 ，A、B错误；
当电压变为原来的 时，加热时间要变为原来的 倍，即 ，C错误，D正确。
4. C
【解析】由于电饭煲是纯电阻元件，所以
，
其在 内消耗的电能
洗衣机为非纯电阻元件，所以
，
其在 内消耗的电能
其热功率 ，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的 倍。
第二部分
5. B， C
【解析】设灯泡正常工作时两端电压为 ，通过的电流为 ，则有 ，得 ，A错误，B正确；因两电路的总功率相等，又知四个灯泡相同且均正常发光，则它们的实际功率相等，可得两电阻的功率也相等，则有 ，得 ，C正确，D错误。
第三部分
6. （1）
【解析】驱动电机的输入功率 ；
（2）
【解析】电动彩车通过检阅区域时的速度
电动彩车行驶时所受阻力
电动彩车匀速行驶时牵引力 ，故电动彩车通过天安门前时牵引电动彩车前进的机械功率
（3） ；
【解析】设驱动电机的内阻为 ，由能量守恒定律得 解得 驱动电机的机械效率 。
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