3.3电功与电热同步练习 （word版含答案）

鲁科版 （2019）必修第三册 3.3 电功与电热 同步练习
一、单选题
1．某款扫地机器人如图所示，额定功率24W，额定电流3A，正常工作时电机输出的功率为19.5W，锂电池容量9A·h，为延长锂电池寿命，当剩余电量为总容量的20%时就需要充电，则（　　）
A．电机的电阻为 B．额定电压为6.5V
C．正常工作时，电机产生的热量为19.5W D．充满电的电池可以正常工作时间为2.4h
2．如图所示电路中，电源电动势E = 9 V，内阻r = 1 Ω。M为直流电动机，其线圈电阻R = 1 Ω，限流电阻R′ = 3 Ω。当电动机正常工作时，理想电压表示数为 1.5 V。则电动机的输出功率是（　　）
（　　）
A．3.25W B．3.50W C．3.75W D．49W
3．一台电动机的额定电压是220V，规定电流是5A，线圈电阻为0.5 ，则此电动机正常工作时每秒产生的热量为（　　）
A．25J B．12.5J C．110J D．1100J
4．11月4日，大连市突发新冠疫情，全市人民众志成城，同心战“疫”，辽宁省各市、县派出近千人的医护人员驰援大连，大连及全省的战“疫”精神传遍全国。在疫情期间，智能机器人被广泛应用各个领域。下表数据是某配送机器人工作的参数。
参数 额定电压 额定电流 机器人净重 最大承载量
数据 50V 2A 100kg 100kg
配送机器人满载时，匀速行驶的速度为7.2km/h，此时配送机器人以额定功率工作，所受阻力为总重量的0.02倍，g=10m/s2，则配送机器人的内阻为（　　）A．2.5Ω B．5Ω C．10Ω D．15Ω
5．如图，便携式小风扇用可充电直流电源连接电动机驱动，电源电动势为E、内阻为r，电动机内部电阻为，电动机正常工作时，回路电流为I，则（　　）
A．t秒内电源的总功为
B．电动机的额定电压为
C．电动机将机械能转化为电能
D．通过电动机电流做功功率大小为
6．现有标有“110 V　40 W”的灯泡L1和标有“110 V　100 W”的灯泡L2及一只最大阻值为500 Ω的滑动变阻器R，将它们接在220 V的电路中，在如图所示的几种接法中，最合理的是（　　）
A． B．
C． D．
7．某电动机的内阻为R，正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t。下列说法正确的是（　　）
A．电动机消耗的电能为 B．电动机线圈产生的热量为
C．电动机线圈的发热功率为UI D．电动机线圈的发热功率为
8．小电珠与电动机并联接入电路，两者均正常工作时，小电珠的电阻为，两端电压为，流过的电流为；电动机的内电阻为，两端电压为，流过的电流为，则（　　）
A． B． C． D．
9．取两根完全相同的电阻丝，第一次将两根电阻丝串联，两端加电压U时，经t1时间产生的热量为Q；第二次将两根电阻丝分别均匀拉长一倍后再并联，两端加相同的电压U，经t2时间产生的热量为2Q。则为（ ）
A．4:1 B．2:1 C．1:2 D．1:4
10．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
11．如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V　60 W” 字样的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电源两端，灯泡正常发光，则（　　）
A．电解槽消耗的电功率为20 W
B．电解槽的发热功率为60 W
C．电解槽消耗的电功率为60 W
D．电路消耗的总功率为60 W
12．2020年9月1日消息，沙特阿拉伯研究人员设计了一种新的球形太阳能电池，能更好地收集直射和散射的阳光。若球形电池在正常照射下可将光能转换为电能的效率高达48%，用这种太阳能电池产生6V的电动势，可获得1.2A的电流，则每秒照射到这种电池上的太阳光的能量约是（　　）
A．5J B．10J C．15J D．20J
13．如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源的电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈的电阻RM＝1 Ω，则下列说法正确的是（　　）
A．通过电动机的电流为10 A
B．电动机线圈电阻上的发热功率为2 W
C．电源的输出功率为60 W
D．电动机的输出功率为16 W
14．传统的榨汁机一般都很难清洗，现在市场中很流行一种便携式榨汁杯，方便携带，容易清洗。如图所示为某品牌的榨汁杯，可利用充电。已知其额定电压为，额定功率为，充电电压，充电电流，充电时间约210分钟，电池容量。则下列说法正确的是（　　）
A．榨汁杯正常工作时的电流为
B．电池容量是指电池储存的电能
C．电池充满电后储存的电能约为
D．榨汁杯充满电后一次工作时间最多约为50分钟
15．如图所示电路中，各灯泡额定电压和额定功率分别是：A灯“10V　10W”，B灯“60V　60W”，C灯“20V　20W”，D灯“20V　20W”。在a、b两端加上电压后，四个灯泡都能发光。比较各灯泡消耗功率大小，以下说法正确的是（　　）
A．PB>PD>PA>PC B．PB>PD>PC>PA
C．PB>PA>PD＝PC D．PA>PC>PD>PB
二、填空题
16．下表列出了某国产品牌电动自行车的主要技术参数。若该车在额定功率状态下正常行驶时，电动机的输入功率为________W，电动机的内阻为_________Ω。
自重 40kg 电动机额定电压 48V
载重 75kg 电动机额定电流 10A
最大速度 20km/h 电动机额定输出功率 350W
17．某电热器的工作原理如图所示。、是两个发热电阻，该电热器有高低两个档位，，，该电热器处于高温档时的功率是低温档的______倍。小明想在电路中加一个“防倾倒开关”，以保证电热器被碰倒后能自动断开电路，以免引起火灾。该开关最好安装在图中、、、四点中的______点。
18．某电热水壶的铭牌如图所示，某同学使用该电热水壶烧水，在额定电压下工作时，通过电热水壶的电流是____，工作 5min产生的焦耳热是____J
产品型号 KS-12
额定电压 220V
额定功率 1100W
使用频率 50Hz
容量 1.2L
三、解答题
19．一个烧水壶电阻丝的电阻值为R=2000，通过的电流为I=2A，那么一分钟以后产生的热量为多少？
20．手持小型电风扇的额定电压为8V，正常工作时的电流为2A，电风扇的电机内阻为0.6Ω，求电风扇正常工作时的电功率。
21．如图所示，电源电动势，小灯泡标有“，”。开关接1，当变阻器调到时，小灯泡正常发光；现将开关接2，小灯泡和微型电动机M均正常工作，电动机的线圈电阻为。求：
（1）电源的内阻；
（2）正常工作时电动机的输出功率。
22．一台电风扇，内电阻是，接上的电压后正常工作，消耗的功率是，求：
（1）电风扇正常工作时，通过电风扇电动机的电流大小？
（2）电风扇正常工作时，转化为机械能的功率以及电动机的效率是多少？
（3）若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，此时通过电动机的电流多大？电动机消耗的电功率和发热功率各是多大？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．由
得
故A错误；
B．由
得额定电压
故B错误；
C．正常工作时，电机产生的热量
故C错误；
D．由
解得
故D正确。
2．A
【详解】
通过电动机的电流I与流过限流电阻R′的电流相同，由
电动机两端电压
电动机的输出功率
故选A。
3．B
【详解】
电动机正常工作时线圈电阻生热
所以每秒产生的热量为，ACD错误，B正确。
故选B。
4．B
【详解】
由
得
机器人内阻满足
解得
故B正确，ACD错误。
故选B。
5．A
【详解】
A．t秒内电源的总功
A正确；
B．电动机为非纯电阻用电器，不适用欧姆定律，电动机的额定电压不等于，选项B错误；
C．电动机消耗的电能转化为机械能和内能，C错误；
D．通过电动机电流做功功率即为电功率大于热功率，D错误。
故选A。
6．C
【详解】
AD． L1（110 V　40 W）和L2（110 V　100 W）的额定电压相同，由
可知
由串、并联电路电流、电压特点可知L1、L2一定不会同时正常发光，AD错误；
BC．L1（110 V　40 W）的电流
L2（110 V　100 W）的电流
在C电路中，两灯泡正常发光时，通过R的电流为，R与L1并联，电压相等，根据
所以功率之比等于电流之比，为3：2．则R上消耗的功率为60W，则整个电路的总功率
在B电路中，两灯泡正常发光，则通过R的电流等于两灯泡额定电流之和，为，两灯泡的并联电压为110V，则R上的电压为110V，根据
知电阻R上消耗的功率与两个灯泡消耗的功率相等，所以整个电路的总功率
所以C电路消耗的功率小，B错误C正确。
故选C。
7．B
【详解】
A．电动机消耗的电能为
选项A错误；
B．电动机线圈产生的热量为
选项B正确；
C．电动机不是纯电阻电路，则线圈的发热功率为
P热=I2R选项C错误；
D．电动机线圈的发热功率为
选项D错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．小电珠与电动机并联接入电路，所以
故A错误；
BCD．对小电珠，由欧姆定律可得
电动机正常工作时，由于线圈切割磁感线产生反电动势，所以
又因为
所以
故B正确，CD错误。
故选B。
9．C
【详解】
设两根完全相同的电阻丝电阻为R，则第一次将两根电阻丝串联，两端加电压U时，经t1时间产生的热量为
第二次将两根电阻丝分别均匀拉长一倍后电阻丝电阻为，因为长度变为原来的二倍，由于体积不变，故横截面积变为原来的一半，则
之后再并联，两端加相同的电压U，经t2时间产生的热量为
解得
故选C。
10．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。
11．C
【详解】
AC．灯泡正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V的电压，且电路电流
则电解槽消耗的电功率
A错误C正确；
B．电解槽的发热功率
B错误；
D．整个电路消耗的总功率
D错误。
故选C。
12．C
【详解】
依题意，根据能量守恒定律可得
代入题中相关数据，可得每秒照射到这种电池上的太阳光的能量约是
故选C。
13．D
【详解】
A．根据闭合电路欧姆定律有
解得
A错误；
B．电热机的热功率
B错误；
CD．电动机的输入功率
电动机的输出功率
C错误D正确。
故选D。
14．D
【详解】
A．正常工作电流为
故A错误；
B．电池容量为电池储存的电荷量，B错误；
C．电池充满电后储存的电能
故C错误；
D．工作时间
（分钟）
故D正确。
故选D。
15．C
【详解】
A灯正常工作时电阻
B灯正常工作时电阻
C灯正常工作时电阻
D灯正常工作时电阻
A灯和B灯电流相等，由
，
可知
C灯和D灯电压相等，由
，
可知
C灯和A灯，由
，，
可知
故C正确，ABD错误。
故选C。
16． 480 1.3
【详解】
[1] 电动机的输入功率
[2] 根据
解得
17． 4 C
【详解】
[1]旋转开关接1时，电热器功率为
旋转开关接2时，电热器功率为
代入数据解得
[2] 保证电热器被碰倒后能自动断开电路，以免引起火灾，该开关最好安装在火线上，且在开关之前，即安装在C点。
18． 5.0
【详解】
[1]由表可知，额定电压U=220V，额定功率P=1100W，根据
通过电热水壶的电流
[2] 工作 5min产生的焦耳热
19．
【详解】
根据
可知一分钟以后产生的热量
20．16W
【详解】
电流做功功率为
P=UI=8V×2A=16W
21．（1）；（2）
【详解】
（1）小灯泡正常发光，干路电流
根据闭合电路欧姆定律
解得
（2）电动机两端电压
正常工作时电动机的输出功率
解得
22．（1）0.3A；（2）；（3）11A；2420W；2420W
【详解】
（1）风扇正常工作时，通过电动机的电流大小为：
（2）此时电动机的发热功率为：

电动机转化的机械功率为：

电动机的效率为：

（3）当电风扇不转动时，通过电动机的电流强度为：

此时电动机消耗的电功率等于其发热功率，大小为：
答案第1页，共2页
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