2.8焦耳定律 电路中的能量转化基础巩固（word版含答案）

2.8焦耳定律 电路中的能量转化基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第三册
一、选择题（共14题）
1．下列说法正确的是
A．电流通过导体的热功率与电流大小成正比
B．力对物体所做的功与力的作用时间成正比
C．弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比
D．电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比
2．下列电器中不是利用电流热效应的是（ ）
A．电冰箱 B．电水壶 C．电烙铁 D．电熨斗
3．一根电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R，当通过它们的电流I相同且电动机正常运转时，在相同时间内，下列判断正确的是（　　）
A．电阻丝和电动机消耗的电能相同 B．电动机产生的热量大于电阻丝产生的热量
C．电阻丝和电动机两端的电压相等 D．电阻丝两端的电压小于电动机两端的电压
4．下列有关物理概念、物理公式的说法中正确的是（　　）
A．电场的定义式适用于任何电场，也适用于任何电场
B．电流在任何电路中的电功率，既可以用计算，也可以用来计算
C．说明电动势在数值上等于非静电力把的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
D．说明电势差在数值上等于把电荷从A点移动到点电场力所做的功
5．如图所示是一直流电动机匀速竖直向上提升质量为m＝160kg的重物时的电路图，已知电动机内电阻r＝1Ω，定值电阻R＝11Ω，直流电压U＝220V，理想电压表示数UV＝165V，g取10m/s2，则提升速度大小是（　　）
A．0.5m/s B．1m/s
C．1.2m/s D．1.8m/s
6．能量转化是自然界普遍存在的现象。下列定律中，揭示电能转化为内能的规律的是（　　）
A．库仑定律 B．电阻定律
C．欧姆定律 D．焦耳定律
7．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同都为R．设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同的时间内（ ）
A．电炉和电动机两端电压一定相等
B．电炉产生的电热一定小于电动机产生的电热
C．电动机输出的功率一定大于电炉消耗的功率
D．电动机消耗的功率一定大于电炉消耗的功率
8．如图所示电路中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，指示灯RL的阻值为8Ω，电动机M线圈的电阻为1Ω。当开关S闭合时，指示灯RL的电功率为2W。电流表内阻不计，那么下列说法中正确的是（　　）
A．流过电动机M的电流为2A B．流过电流表的电流为2.5A
C．电动机M输出的机械功率3.75W D．电源的总功率为9W
9．小明同学给爷爷买了一个电热水壶，电热水壶的铭牌上标有如图所示的数据。用电高峰时，爷爷家的入户电压为208V，假设电热水壶的阻值恒定不变，则电热水壶此时工作的实际功率约为（　　）
A．1400W B．1500W C．1600W D．1700W
10．一根电阻丝，在通过2C的电量时，消耗的电能为8J，若在相同时间内通过4C的电量时，电阻器上所加的电压U和消耗的电能E各是
A．U=4V, E=16J B．U=8V, E=16J C．U=4V, E=32J D．U=8V, E=32J
11．以下说法正确的是（ ）
A．电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送正电荷做的功越多
B．适用于所有电路
C．导体的电阻率越小，导电性能越好，电阻也越小
D．由知，同一导线内电荷定向移动平均速率越大，电流越大
12．一电动自行车动力电源上的铭牌标有“36 V　10 A·h”字样.假设工作时电源(不计内阻)的输出电压恒为36 V,额定输出功率为180 W.由于电动机发热造成能量损耗(其他损耗不计),电动自行车的效率为80%,则下列说法正确的是 (　　)
A．额定工作电流为10 A
B．电动自行车保持额定功率行驶的最长时间是2 h
C．电动自行车的电动机内阻为7.2 Ω
D．动力电源充满电后总电荷量为3.6×103 C
13．如图所示，电源电动势E=3V，小灯泡L标有“2V，0.4W”，开关S接1，当变阻器调到R=4Ω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。则下列判断正确的是（　　）
A．电源内阻为10Ω B．电源效率约为93.3%
C．电动机的正常工作电压为1V D．电动机的内阻为4Ω
14．如图所示是一实验电路图在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是
A．电路的总电阻变大 B．电流表的示数变大
C．电源内阻消耗的功率变小 D．路端电压变小
二、填空题（4题）
15．如图为电饭锅的电路图。R1、R2是电热丝，S是温控开关，A、B两点接照明电路。电饭锅工作时有加热和保温两种工作状态。当S闭合时，电饭锅处于_____________工作状态；若R1：R2=9：1，加热时的功率为1000W，则保温时的功率为_____W。
16．如图甲是某一电热水壶，若该电热水壶工作时的电流为I、电热丝的电阻为R、通电时间为t过程中产生的热量为Q=___，图乙在额定电压下是该某一电热水壶的铭牌，由铭牌可知，在30s内将消耗_____J的电能；如图丙为家用电风扇，当电流通过电动机，电能主要转化为____（选填“内能”、“机械能”、“化学能”）．
17．一个电动机线圈的电阻，当它两端所加的电压为时，通过的电流是.这台电动机发热的功率为_______，每分钟这台电动机所做的机械功为_______.
18．某同学利用DIS测定直流电动机效率装置和电路如图（a），其中A、B、C和D都是传感器．A、B是分别是位移传感器的发射器和接收器，测重物上升高度h．图（b）是所有传感器测得的数据记录，绘在一张图上．
（1）图（a）中，装置C是_____传感器，D是_____传感器．（请填写传感器名称）
（2）如图（a）所示，闭合电键前，滑动变阻器滑片应处于_____．
（3）根据（b）图中的U﹣t、I﹣t和h﹣t图象，选择区域读取数据，为较精确地算出电动机的效率，则对应的时间段选取较适宜的是_____
（A）0～0.5s（B）0～10s（C）1.0～20s（D）1.0～30s
（4）读出所选过程中C、D的示数，已知重物和A的总质量为m＝70g，重力加速度g＝9.80m/s2，可算得该直流电动机的效率η＝_____%．
三、综合题（共4题）
19．如图所示，电源的电动势，内阻，电阻，为直流电动机，其电阻，电动机正常工作时，其两端所接理想电压表读数为，求：
（1）流过电动机的电流；
（2）电动机输出的机械功的功率。
20．如图所示，电源电动势为E＝30V，内阻为r＝1Ω，电灯上标有“6V12W”字样，直流电动机线圈电阻R＝2Ω．若电灯恰能正常发光，求：
（1）电源的总功率PE
（2）电动机输出的机械功率P机
21．一台电动机额定电压为220V，线圈电阻R=0．5Ω，电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4A，电动机正常工作10s，求：
（1）消耗的电能．
（2）产生的热量．
（3）输出的机械功率．
22．小强坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会变暗。汽车的蓄电池、定值电阻、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图甲所示。汽车蓄电池的电压为12.5V且保持不变，车灯接通电动机未启动时，电流表示数为10A；车灯接通电动机启动时，电流表示数为70A，已知车灯的图像如图乙所示。求：
（1）定值电阻R的阻值；
（2）车灯接通电动机启动时，车灯的功率减少了多少；
（3）车灯接通电动机启动2秒，此过程电动机消耗的电能。
参考答案
1．D
2．A
3．D
4．C
5．A
6．D
7．D
8．C
9．C
10．D
11．D
12．B
13．B
14．D
15．加热 100
16．I2Rt 45000 机械能
17．10 65400
18．电压 电流 左端 或阻值最大处） D（全对）或C（不全对） 23.8 （23.0﹣﹣﹣25.0均可）
19．（1）2A；（2）80W
20．（1）60W（2）36W
21．（1）消耗的电能为8800J；（2）产生的热量为80J；（3）输出的机械能为8720J．
22．（1）0.05Ω；（2）39W；（3）1098J