12.1电路中的能量转化 同步训练（word版含答案）

12.1电路中的能量转化
一、选择题（共15题）
1．以下说法中正确的是
A．摩擦起电产生的电压总是很低的，因此对人并不会造成伤害
B．普通家庭一个5A的移动插座，最多可以在上面同时使用的电器总功率为1100W
C．通常所说的1号干电池的尺寸和电动势都比7号干电池的大
D．利用尖端放电原理，在楼顶装避雷针即可保护建筑物，避雷针不需要接地
2．电吹风机中有电动机和电热丝两部分，已知电动机线圈的电阻为，它和阻值为的电热丝串联，设电吹风机工作时两端的电压为U，通过线圈的电流为I，消耗的电功率为P，则下列关系正确的是（ ）
A．P>UI B． C． D．
3．用户有下列几种用电器：200W的电冰箱、250W的电视机、1.5kW的电饭煲、750W的电暖器和2kW的空调器．进入用户的电线处装有13A的保险丝，供电电压为220V，用户不能同时使用的用电器是（ ）
A．电饭煲和电冰箱 B．电暖器和空调器
C．电饭煲和空调器 D．电冰箱、电视机和空调器
4．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
5．一台电动机的输出功率是10kW，这表明该电动机正常工作时（　　）
A．每秒钟消耗电能10kJ B．每秒钟对外做功10kJ
C．每秒钟电枢线圈产生10kJ的热 D．每秒钟电流做功10kJ
6．1 个 60W 的灯泡持续点亮 2.5h，需要消耗的电能为
A．4.2×10-2 J
B．2.4×101 J
C．1.5×102 J
D．5.4×10 5 J
7．两个白炽灯泡上分别标有“”和“”字样，则它们正常工作时的电阻之比是（　　）
A． B． C． D．
8．一台电视机的额定功率为135 W，若每天平均使用2小时，则30天的用电量是(　　)
A．270 kW·h B．0.27 kW·h
C．8.1 kW·h D．81 kW·h
9．电动自行车越来越受到人们的欢迎，不少人用电动自行车替代了汽车上下班。使用之前，先对自行车车内的蓄电池进行充电。已知某款家庭经济型小汽车每百公里平均油耗为7L，每升汽油6.4元。家庭用电每度（1度＝1kW·h）0.52元。小明家里某款电动自行车的一些主要参数如下表所示，假定电动自行车载人行驶时，受到的阻力是人与车总重力的0.02倍，小明自身质量为60kg。下列说法正确的是（　　）
A．小明骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，电动自行车的输出功率为100W
B．小明骑电动自行车在水平路面上匀速行驶时的最大速度为15m/s
C．额定电压下，将完全没电的电池充满电需要耗电0.432度
D．骑该电动自行车比开小汽车每行驶10km节省4.26元
10．有A、B两灯泡，A标有“xW、100V”，B标有“yW、100V”，今串联后接于100V电压中，A、B两灯消耗功率之比为3∶2，则x、y之比为（　　）
A．2∶5 B．9∶4 C．2∶3 D．3∶2
11．如图所示电路，导线电阻不计，输入恒定电压U=11V，灯泡Z标有“3V、6W”字样，M为电动机。灯泡恰能正常发光时，电动机的输入功率为（　　）
A．6W B．11W C．16W D．22W
12．下表为某国产空调机铭牌内容的一部分，根据表中的信息，可计算出这台空调机在额定电压下工作时消耗的电功率为(　　)
型号 ×××× 额定电流 7 A
额定电压 220 V 噪声 48 dB
A．7 W B．48 W
C．220 W D．1 540 W
13．如图所示电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω．灯泡L“8V、16W”恰能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=1Ω．则下列说法中正确的是
A．流经电源的电流是2A
B．电动机的输出功率12 W
C．电动机的输出功率是10 W
D．电源的输出功率是32 W
14．如图所示的电路中，电压表、电流表均视为理想电表，电源电动势E=16V，电源内阻忽略不计，电阻R=1Ω，小型直流电动机M的内阻r=0.2Ω。闭合开关S后，电动机转动，电压表示数UV=11V，电动机以v=0.5m/s匀速竖直向上提升质量为m的重物，取g=10m/s2，则（　　）
A．电流表的示数为5A B．电动机的发热功率为5W
C．电动机输出的机械功率为25W D．重物的质量为10kg
15．如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体、，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比。已知内有个自由电子通过导体的横截面，电子的电荷量。下列说法正确的是（　　）
A．流经导体、的电流均为
B．、的电阻之比
C．自由电子在导体和中的定向移动速率之比
D．相同时间内导体和产生的焦耳热之比
二、填空题
16．电动机消耗的功率P电＝_____。
17．英国物理学家焦耳通过实验发现：电流通过导体产生的热量，跟电流的___________成正比，跟电阻和通电时间成___________这个规律叫焦耳定律，其表达式为___________。
18．电功率：
（1）含义：单位_______内电流所做的功。
（2）公式：=_______。
（3）单位：_______，符号：_______。
（4）物理意义：表示电流做功的_______。
（5）决定用电器电功率大小的因素有_______。
①电功；②通电时间；③电压；④电流；⑤电阻。
19．三个同样的电阻，额定功率均为，把其中两个并联再与第三个串联接入电路，则此电路允许消耗的最大电功率为_____W。
三、综合题
20．如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V，12W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50Ω。若灯泡恰能正常发光，求：
(1)流过灯泡的电流；
(2)电动机的输出功率；
(3)整个电路消耗的总功率。
21．如图所示是一直流电动机工作时的电路图。电动机内阻r＝3Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝220V，电压表示数UV＝160V，试计算电动机消耗的总功率。
22．在如图所示的电路中，定值电阻R1=6Ω，R3=12Ω，电源内阻不计．闭合开关S，当滑片P滑到最右端时，理想电流表读数为1A，此时电阻R3的功率为3W，求：
（1）当滑片P滑到最左端时，电流表的读数；
（2）当滑片P位于滑动变阻器的中点时，滑动变阻器消耗的功率．
23．如图所示，A为电解槽，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻r＝2 Ω，当S1闭合、S2断开时，电流表的示数为6 A；当S2闭合、S1断开时，电流表的示数为4 A（电流表内阻不计），求：
(1)电炉子的电阻及发热功率各多大？
(2)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．摩擦起电产生的电压有时会高达几千甚至几万伏，但是由于电量很小，故不会对人造成伤害，故A错误．
B．插座能承受的最大电流为5A，则由P=UI可知，同时使用的功率最大为：
P=220×5=1100W；
故B正确；
C．电干电池的电动势都是1.5V，1号干电池比7号干电池的体积大，但电动势相同．故C错误；
D．避雷针避雷是中和云层中的异种电荷，及时消除云层与地面的电势差；避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地，或者将大地的负电荷与其中和，可保护建筑物，使建筑物免遭雷击，故D错误；
2．D
【详解】
试题分析：由于电吹风机是非纯电阻电器，所以，电吹风机消耗的总功率为，电吹风机的发热功率为，电吹风机的输出功率，故D正确
3．C
【详解】
当保险丝达到最大电流时电路中的总功率为：
A、电饭煲和电冰箱同时使用的功率为，可以同时使用，故选项A不符合题意；
B、取暖器和空调器同时使用的功率为，可以同时使用，故选项B不符合题意；
C、电饭煲和空调器同时使用的功率为，不可以同时使用，故选项C符合题意；
D、电冰箱、电视机和空调器同时使用的功率为，可以同时使用，故选项D不符合题意．
4．B
【详解】
电热水器的额定电压为U=220V，额定功率为P=1500W，根据
P=IU
可知正常工作时电流为
故选B。
5．B
【详解】
电动机是非纯电阻电路，输出功率是10kW，则每秒钟向外输出10 kJ的机械能，说明每秒钟对外做功10 kJ，而每秒钟消耗电能大于10kJ，每秒钟电流做功大于10kJ，每秒钟电枢线圈产生的热小于10kJ，故只有B项正确。
故选B。
6．D
【详解】
需要消耗的电能为，故D正确，ABC错误；
故选D．
7．B
【详解】
根据
可得
可得两灯泡的电阻之比
故选B。
8．C
【详解】
30天的用电量是：W＝135W×30×2h＝8.1 kW·h，故C正确，ABD错误．
9．C
【详解】
A．匀速行驶时，有
则电动自行车的输出功率为
故A错误；
B．匀速行驶时的最大速度为
故B错误；
C．额定电压下，将完全没电的电池充满电需要耗电
故C正确；
D．电动自行车每行驶10km，需要的钱数为
小汽车每行驶10km，需要的钱数为
骑该电动自行车比开小汽车每行驶10km节省
故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A灯泡的电阻值
B灯泡的电阻值
串联电流相等，则
则
故选C。
11．C
【详解】
加在电动机两端的电压
流过电动机的电流与流过灯泡的电流相同
因此电动机的输入功率
故选C。
12．D
【详解】
在额定电压下工作时消耗的电功率为
故选D正确。
13．BD
【详解】
由题可知，电路中路端电压为U=8V，电路中的总电流
则电源的输出功率
故A错误，D正确；
通过灯泡的电流
通过电动机的电流
IM=I-IL=2A
电动机的热功率
电动机的输出功率
P出=UIM-P热=8×2W-4W=12W
故B正确，C错误；
故选BD。
14．ABD
【详解】
A．由电路中的电压关系可得电阻R的分压
流过电阻R的电流
即电流表的示数为5A，故A正确；
B．通过电动机的电流
电动机的分压
输入电动机的电功率
电动机的发热功率
故B正确；
C．电动机输出的机械功率
故C错误；
D．又因
所以
故D正确。
故选ABD。
15．AD
【详解】
A．根据电流强度的定义式，流过的电流为
A正确；
B．由电阻定律
可得
B错误；
C．因两段导体串联，通过的电流相等，根据电流强度的微观表达式
可得自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比为
C错误；
D．根据焦耳定律
相同时间内导体和产生的焦耳热之比为
D正确。
故选AD。
16．UI
17． 平方 正比 Q=I2Rt
【详解】
英国物理学家焦耳通过实验发现：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟电阻和通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律，其表达式为
Q=I2Rt
18． 时间 UI 瓦 W 快慢 ③④
【详解】
（1）根据定义可知，电功率为单位时间内电流所做的功；
（2）根据定义可知，其公式为
（3）电功率的单位为瓦，符号为W；
（4）电功率的物理意义为表示电流做功的快慢；
（5）根据电功率的定义可知，决定用电器电功率大小的因素有电压和电流，故选③④。
19．15
【详解】
设通过电阻最大电流为I，则有
两个并联再与第三个串联接入电路，通过第三个电阻的电流不能超过最大值，则通过并联的每个电阻的电流不能超过最大值的一半。电路中的总功率
20．(1)2A；(2)10W；(3)24W
【详解】
(1)流过灯泡的电流
(2电动机两端的电压
U1=U－UL=12V－6V=6V
所以电动机的输入功率
P=U1I=6×2W=12W
电动机的热功率
P热=I2RM=4×0.5W=2.0W
则电动机的输出功率
P2=P－I2RM=12W－2W=10W
(3)整个电路消耗的功率
P总=UI=12×2W=24W
21．960W
【详解】
由电路中的电压关系可得电阻R的分压
UR＝U－UV＝（220－160）V＝60V
通过电阻R的电流
即通过电动机的电流
IM＝IR＝6A
电动机的分压
UM＝UV＝160V
电动机消耗的总功率
P总＝IM·UM＝960W
22．（1）2A；（2）3.84W．
【详解】
(1)当P滑到最右端时，R2被短路，与整个变阻器R并联，通过的电流为：
通过变阻器R的电流为：IR=IA-I3=1A-0.5A=0.5A
则：IR=I3
即得滑线变阻器最大值为：R=RL=12Ω
电源电动势：=12V
当P滑到最左端时，、变阻器R及电阻R2都被短路，此时电流表的读数为： I′===2A
(2)P位于变阻器的中点时，与并联后再与R1串联，此时：R并=4Ω
总电流为：I总==A=1.2A
并联部分的电压为：U并=I总 R并=1.2×4V=4.8V
变阻器上消耗的功率为：PR==W=3.84W
23．(1)2 Ω，72 W；　(2)16 W
【详解】
(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律
I1＝
得
R＝＝2 Ω
其发热功率为
PR＝UI1＝12×6 W＝72 W
(2)电解槽为非纯电阻元件
答案第1页，共2页