3.3电功与电热基础巩固（word版含答案）

3.3电功与电热基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第三册
一、选择题（共15题）
1．在下列四组用电器中，属于纯电阻用电器的一组是（ ）
A．电风扇和电动机 B．洗衣机和电冰箱 C．白炽灯和电烙铁 D．电解槽和电吹风
2．一个小灯泡上标有“6V，0.3A”，它在正常发光时的电阻和电功率分别为（　　）
A．1.8Ω，1.8W B．20Ω，1.8W C．20Ω，20W D．6.3Ω，1.8W
3．如下图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为（　　）
A． B． C． D．
4．一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
5．某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物m=50kg，电源的电动势E=110V，不计电源内阻及各处的摩擦．当电动机以v=0．80m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度为I=5A，（g=10m/s2），下列说法中正确的是（ ）
A．电动机线圈的电阻是4Ω
B．电动机的输出功率是400W
C．电动机的输入功率是500W
D．电动机线圈的发热功率是125W
6．下图中的几种家用电器工作时的电流最接近5A的是（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比Sa：Sb=2：1。已知5s内有5×1018个自由电子通过导体a的横截面，电子的电荷量e=1.6×10-19C。下列说法正确的是（　　）
A．流经导体a的电流为0.16A
B．a、b的电阻之比Ra：Rb=2：1
C．自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比va：vb=2：1
D．相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比Qa：Qb=2：1
8．如图所示，是某电热水器的铭牌，其正常工作时的电流约为（　　）
型号 EWH-80B
额定功率 1500W
额定电压 220V
容量 80L
外形尺寸 842×463×415
A．5A B．7A C．10A D．15A
9．同学为了研究电功率，现取两个完全相同的灯泡，分别按如图甲和图乙两种方式连接。其中甲电路接有U甲=8V的电压、乙电路接有U乙=16V的电压，改变可调电阻的阻值，使两个电路中的灯泡均正常发光。假设两电路中滑动变阻器消耗的电功率分别用、表示，两电路消耗的总功率分别用、表示。则下列关系式正确的是（　　）
A．P甲P乙
C．P1>P2 D．P1=P2
10．在如图所示的电路中，当开关S置于a处时，电流表（内阻不计）示数为I，额定功率为16W的电动机正常工作，带动质量为0.7kg的物体以2m/s的速度匀速竖直上升。当开关置于b处时，电流表示数变为0.5I，灯泡正常发光。已知电阻R=1.5Ω，灯泡额定电压为10V，额定功率10W，重力加速度g取10m/s2，则（　　）
A．电动机线圈的内阻为1Ω B．电动机的额定电压为6V
C．电源电动势为12V D．电源内阻为1Ω
11．如图所示是利用电机提升重物的示意图，其中D是直流电动机，电源电动势为30V、内阻为3Ω，定值电阻阻值为6Ω。P是质量为2kg的重物，它被细绳拴在电动机的轴上。闭合开关S，当P以0.80m/s的速度匀速上升时，电压表的示数为12V。g取10m/s2，则（　　）
A．电动机消耗的电功率为30W B．绳对重物做功的机械功率24W
C．电动机线圈的电阻6Ω D．电动机的效率为66.7%
12．将一盏“8V，24W”的小灯泡，一台线圈电阻是2Ω的电动机与电动势为30V、内阻为1Ω的电源串联成闭合电路，小灯泡刚好正常发光，则电动机输出的功率是（　　）
A．18W B．9W C．57W D．39W
13．如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的户居民，所以整幢居民楼里有各种不例的电器，例如洗衣机、电视机、微波炉、电脑等等．停电时，用欧姆表测得、间电阻为，供电后，各家电器同时使用，测得、间电压为，进线电流．则计算该幢居民楼的总功率可以用的公式是（ ）
A． B．
C． D．以上都不能用
14．在电源电压不变的情况下，为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施最可行的是（ ）
A．剪去一半的电阻丝 B．并联一根相同的电阻丝
C．串联一根相同的电阻丝 D．将原电阻丝对折后接入电路
15．如果将电风扇的叶片捆住，不让其转动，然后闭合开关，则此时电风扇消耗的功率与正常工作时消耗的功率相比将（　　）
A．保持不变 B．增大 C．减小 D．等于零
二、填空题（共4题）
16．一台电阻为2Ω的电动机，接在110V电路中正常工作时，通过电动机的电流为10A，则这台电动机消耗的电功率为______W，发热功率为______W，转化成机械功率有______W。
17．雷雨天的闪电是雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场强到一定程度，空气被击穿形成的火花放电。若某次闪电，云和大地间的电压高达1亿伏，单位时间内通过云层和大地间空气层的电荷量约为5000C，则此次闪电消耗的功率约为______kW。若一户普通人家每月平均消耗电能100kW·h，则该闪电释放的能量可供这户人家使用______年。
18．一个标有“1kΩ，10W”的电阻，允许通过的最大电流为_____A，允许加在电阻两端的最大电压为_____V，在两端加40V电压通电1h的过程中，该电阻消耗的电能为_____kW·h。
19．有一个额定电压为10V、额定功率在10～15W之间的用电器L（该用电器在电路中可用电阻符号表示），为了测定它的额定功率，现有下面器材可供选用：
A．电动势为3V、15V、50V的直流电源各一个（内阻均不计）
B．三种规格的滑动变阻器各一个:R1（规格为0～5Ω 3A）、R2（规格为0～15Ω 2A）、R3（规格为0～50Ω 1 A）
C．量程分别为0～0.6A、0～3A内阻可忽略的双量程直流电流表一只
D．量程为0～3V、内阻为2kΩ的直流电压表一只
E．阻值为r1=2kΩ、r2=6kΩ、r3=20kΩ的定值电阻各一个（实验中只能选用一个）
F．开关一个，导线若干
利用上述仪器，为使测量尽可能准确、方便，并使耗电功率最小，请回答：
①应该选择的滑动变阻器是______，应该选择的电流表量程是______．
②在（2）图甲虚线框中画出测量电路图_______．
③若电表的指针如（2）图乙所示，由此可求得该用电器额定功率P＝______W（结果保留三位有效数字）．
三、综合题（共4题）
20．电动自行车是一种重要的交通工具，都市中每天有数十万辆电动自行车行驶在大街小巷，形成了一道独特的风景．电动自行车提供能量的装置为装在电池盒内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将带动车轮转动．假设有一辆电动自行车，人和车的总质量为120kg．当该车在水平地面上以5m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为36V，通过电动机的电流为5A．若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，g取10m/s2．求：
（1）电动机输出的机械功率
（2）电动机线圈的电阻
21．如图所示，一只额定电压6V，额定功率6W的灯泡与一个内阻为的电动机接在12V的电路中，灯泡正好正常发光，求：
（1）电路中的总功率；
（2）电动机的发热功率；
（3）电动机对外做功的机械效率。
22．如图所示的电路，R1=20Ω，R3=25Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。当S1闭合，S2断开时，若滑片P在a端，则电流表示数为0.5A，若滑片P在b端，则电压表示数为6 V。求：
(1)电源电压；
(2)滑动变阻器R2的最大阻值；
(3)当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，电流表的示数及电路的总功率。
23．从商店买来一个电热毯，铭牌上标有“220V 100W”的字样，使用中有时感到温度太高。现想利用一个开关和一个电阻R改装成两挡，使电热毯的功率可为额定功率，也可为36W。请你设计一个简单的电路，完成这项改装。要求：
(1)画出电路图；
(2)计算出所需电阻R的大小；
(3)计算出在低温挡工作时，电阻R上功率和电热毯的总功率。
参考答案
1．C
2．B
3．A
4．D
5．B
6．D
7．A
8．B
9．D
10．C
11．D
12．D
13．C
14．B
15．B
16．1100 200 900
17．5×108 115.7
18．0.1 100
19．①，0～3A ②见下图所示 ③12.0
20．（1）120W；（2）2.4Ω
21．(1)12W；(2)1W；(3)
22．(1)10V；(2)30；(3) 0.9A；9W。
23．(1)如图所示；(2)322.7Ω；(3)24W，60W