3.3电功与电热 同步练习（word版含答案）

3.3、电功与电热
一、选择题（共16题）
1．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：
规 格 后轮驱动直流永磁毂电机
最高时速 20km/h 额定电压 48V
续行里程 40km 额定电流 5A
由上表可知，此车的电动机在额定电压下正常工作时消耗的电功率A．120W B．140W C．240W D．360W
2．下列操作符合安全用电规范的是（　　）
A．电冰箱插头有三个齿，墙上的插口只有两个孔，掰掉一个齿插入使用
B．用铁棒插入电风扇叶片之间，卡住，然后再打开风扇
C．早读前离开宿舍，把电热毯开着，并捂上被子，晚上回来好暖和
D．以上都是作死
3．功率为10W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率为60W的白炽灯相当。假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算全国一年节省的电能最接近（　　）
A．8108kWh B．81010kWh C．81012kWh D．81014kWh
4．如图为一种服务型机器人，其额定功率为48W，额定工作电压为24V，机器人的锂电池容量为20A·h。则机器人（　　）
A．额定工作电流为20A
B．充满电后最长工作时间为2h
C．电池充满电后总电量为7.2×104C
D．以额定电流工作时每分钟消耗能量为1440J
5．如图所示是一个电热水壶的铭牌上的部分信息，小沈同学利用所学知识，结合该铭牌上获取的信息，得出该电热水壶(　　)
A．正常工作时的电流约为6.8 A
B．正常工作5 min耗电约0.5 kW·h
C．只能在直流电下工作
D．只能在220 V电压下工作
6．关于家庭安全用电，下列做法正确的是
A．保险丝烧断后，用铜丝代替
B．手未擦干就直接拔电器的插头
C．洗衣机、洗碗机等容易潮湿的电器外壳接地
D．几个大功率的电器同时使用一个移动插座
7．一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则（　　）
A．电动机消耗的总功率为UI B．电动机消耗的热功率为
C．电源的输出功率为EI D．电动机输出的机械功率为UI－Ｉ2r
8．内阻为r的直流电机在正常工作时，其两端电压U和通过电机的电流I之间满足（　　）
A．U＜Ir B．U=Ir C．U＞Ir D．以上都不正确
9．一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
10．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4200mAh，输入额定电压为3.82V，则（　　）
A．HW无线充电器的内阻为2.5Ω
B．HW无线充电器以额定电流工作时，发热功率为10W
C．HW手机电池充满时，储存的化学能约为5.8×104J
D．将HW手机电池从零电量充至满电量时，消耗的总电能约为5.8×104J
11．一只风扇，标有“U、P”，电动机线圈电阻为R，把它接入电压为U的电路中，以下几种计算电风扇发热量的方法，正确的是（　　）
A． B． C． D．以上三种都正确
12．如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的横截面积相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（　　）
A．a代表的电阻丝较短
B．b代表的电阻丝较长
C．将两条电阻丝串联后，其图线位于a的下方
D．将两条电阻丝并联后接入电路，a的热功率比b的大
13．如图所示的电路中，电源电压恒为9V，电压表的量程为0—15V，电流表的量程为0—0.6A，滑动变阻器R的规格为20Ω lA，灯泡L上标有"6V 3W"的字样，假设灯丝的电阻不变．闭合开关，在不损坏电路元件的情况下，下列说法中正确的是 （　　）
A．电流表示数的变化范围是0.1—0.5A
B．电压表示数的变化范围是3—6V
C．整个电路消耗的总功率的变化范围是3—4.5W
D．滑动变阻器允许的调节范围是6—20Ω
14．如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电动机内阻为R1，当开关闭合时，电动机正常工作时，滑动变阻器接入电路中的电阻为R2，电动机两端的电压为U，通过电动机的电流为I，以下说法正确的是（　　）
A．电动机的发热功率为
B．电动机两端的电压等于IR1
C．电动机输出的机械功率等于
D．电动机输出的机械功率等于
15．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上A点与原点的连线与横轴成α角，则（　　）
A．在A点，白炽灯的电阻 B．在A点，白炽灯的电阻
C．在A点，白炽灯的电功率可表示为 D．在A点，白炽灯的电阻可表示为
16．如图所示，甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带，倾斜于水平地面放置。以同样恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v。已知B处离地面高度为H，则在物体从A到B的运动过程中（　　）
A．两种传送带对小物体做功相等
B．将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能相等
C．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲的小
D．将小物体传送到B处，甲产生的热量大于乙产生的热量
二、填空题
17．电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3V电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机没有转动。当加上3V电压时，电流为1A，这时候电动机正常工作。则电动机的电阻为_________Ω；电动机正常工作时的热功率为___________W。
18．现在市场上有一种小台灯，台灯铭牌上标有“3V，1.5W”字样，该台灯正常工作需要的电压为_______V，正常工作时电流为_________A．
19．历史上，通过实验得到“电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比”这一结论的科学家是_________（选填“焦耳”或“欧姆”）．在额定电压相同的电热器中，功率越大，其电阻越_________（选填“大”或“小”）
20．电动势为1.5v的干电池，若在电路中用1.5s时间移送3c的电荷量．电源把______焦耳的化学能转化为电能，非静电力做功的功率是______
三、综合题
21．如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求：
（1）通过电动机的电流；
（2）输入电动机的电功率；
（3）若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。（g取10m/s2）
22．某玩具电动机的铭牌上标有“6V 3W”,测得该电动机线圈的电阻为 r=1.0Ω，现将它串联一只定值电阻R后，接在电压恒为U=9V的电源两极上，电动机恰好能正常工作．试求：（1）定值电阻R的值；（2）在1min时间内电动机线圈所发的热量。
23．如图所示电路，闭合S1，当S2断开时，电流表和电压表示数分别是0.5A、8.5V；当S2闭合时，电流表和电压表示数分别是2.2A、6.8V，此时电动机恰好正常工作。已知电动机内阻R0=1Ω，电流表、电压表均为理想表。求：
(1)电源电动势和内阻；
(2)S2闭合时电动机的效率。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
电动机在额定电压下正常工作时消耗的电功率：P=UI=48V×5A=240W，故C正确，ABD错误．
故选：C．
2．D
【详解】
A．为避免人体接触用电器金属外壳引起触电，用电器的金属外壳必须保持良好接地。所以“插头无法插入两孔插座便掰断了中间的那根”做法不符合安全用电要求，A错误；
B．用铁棒卡住电风扇叶片，会造成电风扇无法正常工作，可能引起电风扇的损坏，不符合安全用电要求，B错误；
C．离开宿舍，把电热毯开着，并捂上被子可能会引起用电器使用不当的火灾，不符合安全用电要求，C错误；
D．ABC均不符合安全用电要求，故D正确；
故选D。
3．B
【详解】
全国的户数约为
n=
每个家庭一天电灯5小时，则节约的电能为
E=2×(60-10)×10-3kW×5h=0.5kW·h
全国一年节省的电能最接近
W=365nE=365×4.3×108×0.5kW·h≈7.8×1010kW·h
故选B。
4．C
【详解】
A．由P=UI知额定电流
I==2A
故A项错误；
B．充满电后，锂电池容量为20A·h，最长工作时间
t==10h
故B项错误；
C．电池充满电后总电量
q=It=20×3600C=7.2×104C
故C项正确；
D．以额定电流工作时每分钟消耗能量
W=UIt=2880J
故D项错误。
故选C。
5．A
【详解】
A、由铭牌信息可知，额定功率为1500W，额定电压为220V，则由P=UI可得：，故A正确；
B、工作5min时，消耗的电能，故B错误；
C、该水壶工作在交流电下，故C错误；
D、该水壶可以在220V及之下的电压下工作，故D错误；
故选A．
6．C
【详解】
保险丝烧断后，不能用铜丝代替，因为铜丝的熔点高，起不到保护作用，故A错误；手未擦干就直接拔电器的插头，容易造成连电，故B错误；洗衣机、洗碗机等容易潮湿的电器外壳接地，故C正确；几个大功率的电器不能同时使用一个移动插座，那样会造成插座被烧坏，故D错误．所以C正确，ABD错误．
7．A
【详解】
A．根据题意可知电动机的额定电压为U，额定电流为I，则电动机消耗的总功率为
P=IU
故A正确；
B．电动机消耗的热功率应该用
P=I2R
来计算，不能为，故B错误；
C．电源的输出功率等于电动机的输入功率，得
P入=UI
故C错误；
D．电动机的总功率为IU，发热的功率为I2R，所以电动机输出的机械功率为
P出=UI-I2R
故D错误。
故选A。
8．C
【详解】
内阻为r的直流电机在正常工作时为非纯电阻，故不适用欧姆定律，正常工作时有
即
故选C。
9．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．
10．C
【详解】
A B．充电器的线圈电阻和充电器发热功率无法用题中信息求出，AB错误；
C．根据公式，代入数据解得
C正确；
D．充电过程还有额外的电池发热、充电器发热等，所以消耗的电能大于5.8×104J，D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．带有风扇的电路是非纯电阻电路，欧姆定律不适用，A错误；
B．标有“U、P”的P不是发热功率，B错误；
CD．通过电动机的电流
在根据焦耳定律可求得
C正确，D错误；
故选C。
12．C
【详解】
AB．图线的斜率表示电阻的倒数，图线a的斜率小于b的斜率，所以a的电阻大于b的电阻，根据电阻定律
知横截面积相同，材料相同，知a的电阻丝较长，b的电阻丝较短， AB错误；
C．将两条电阻丝串联后，总电阻大于较大的电阻，图线的斜率表示电阻的倒数，其 图线位于a的下方，C正确；
D．根据
电阻丝并联两端的电压相等，a的电阻大于b的电阻，a的热功率比b的小，D错误。
故选C。
13．D
【详解】
由电路图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流．
由P=UI可得，灯的额定电流：
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0 0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流为I大=0.5A，电压表的最大示数为6V，
由I=U/R可得，灯泡的电阻：
电路中的总电阻：
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小=R RL=18Ω 12Ω=6Ω，
所以，滑动变阻器允许的调节范围是6Ω 20Ω，故D正确，
该电路的最大功率：
P大=UI大=9V×0.5A=4.5W；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路的功率最小，电压表的示数最小，
此时电路中的电流：
所以，电流表示数的变化范围0.28A 0.5A，故A错误；
电压表的最小示数：
UL=I小RL=0.28A×12Ω=3.38V，
所以，电压表示数的变化范围是3.38V 6V，故B错误；
电路消耗的最小功率：
P小=UI小=9V×0.28A=2.52W，
整个电路消耗的总功率的变化范围是2.52W 4.5W，故C错误．
故选：D．
14．AC
【详解】
A．根据焦耳定律，电动机的发热功率为
故A正确；
B．只有纯电阻电路才能适用于欧姆定律求解，电动机为非纯电电路，不能用欧姆定律，故B错误；
CD．电动机输出的机械功率等于总功率减去发热功率，即
故C正确，D错误。
故选AC。
15．CD
【详解】
A．不能通过测量出α角的大小，来求解电阻值，因横纵坐标的标度发生变化，角度α可能会变化，但是电阻值不变，也就是角度α的值与标度有关，而电阻值与标度无关，A错误；
C．由图可知在A点，白炽灯两端得电压为U0，流过白炽灯的电流为I0，根据功率公式，可得白炽灯的电功率可表示为
C正确；
BD．由图可知在A点，白炽灯两端得电压为U0，流过白炽灯的电流为I0，根据欧姆定律，可知白炽灯的电阻
不能根据
求电阻，B错误D正确。
故选CD。
16．ACD
【详解】
A．小物体上滑到B的时速度为，摩擦力对小物块做正功，重力对小物块做负功，由动能定理得
，
则两种传送带对小物体做功相等，A正确；
B．将小物体传送到B处，两种传送带电机的效率未知，故消耗的电能不一定相等，B错误；
C．小物体上滑到速度为时，滑行的位移
由速度位移公式
则可得
再由牛顿第二定律
则
C正确；
D．由摩擦生热
可得
，
由牛顿第二定律得
，
解得
，
即
D正确。
故选ACD。
17． 1 1
【详解】
电动机不动时是纯电阻电路，根据欧姆定律有
电动机正常工作时的发热功率为
18． 3
【详解】
灯泡正常发光时的电压，功率
由可得，灯L正常工作时的电流：．
19． 焦耳 小
【详解】
“电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比”这一结论属于焦耳定律，所以是焦耳发现了；
在额定电压相同的电热器中，功率越大根据公式
可得功率越大，电阻越小
20． 4.5J 3W
【详解】
根据W=Eq得：W=1.5×3=4.5J；非静电力做功的功率．
21．（1）5A；（2）550W；（3）53kg
【详解】
（1）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
即通过电动机的电流
（2）电动机的分压
输入电动机的电功率
（3）电动机的发热功率
电动机输出的机械功率
又因
所以
22．（1）；（2）
【详解】
（1）电阻两端电压为
而流过电阻R的电流为
定值电阻R的值为
（2）根据焦耳定律，可得在1min内电动机线圈发热为
23．(1)9V，1Ω；(2)73.5%
【详解】
(1)根据闭合电路欧姆定律，当S2断开时有
E=U1+I1r
当S2闭合时有
E=U2+I2r
联立两式代入数值解得：电源电动势
E=9V
内阻
r=1Ω
(2)由S2断开时得
R==17Ω
S2闭合时通过定值电阻R的电流为
I3==0.4A
通过电动机的电流为
I=I2-I3=1.8A
电动机的输出功率
Р=U2I-I2R0
代入数值得电动机的输出功率为
P=9.0W
答案第1页，共2页