必修第三册3.3电功与电热同步练习 （word版含答案）

必修第三册 3.3 电功与电热 同步练习
一、单选题
1．如图是某同学对电动牙刷的微型电动机进行研究的实验电路，其操作如下：闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值，当理想电压表的示数为0.3V时，电动机不转动，此时理想电流表示数为60mA；重新调节R使电动机正常运转，此时电压表和电流表的示数分别为2.4V和100mA。则这台电动机正常运转时的输出功率为（　　）
A．0.24W B．0.05W C．0.018W D．0.19W
2．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
3．一台电动机线圈的电阻为，当电动机正常工作时，通过线圈的电流为，则这台电动机正常工作产生的焦耳热为（ ）
A． B． C． D．
4．如图为某扫地机器人，已知其工作的额定电压为15V，额定功率为30W，充电额定电压为24V，额定电流为0.5A，电池容量为2000mA·h，则下列说法中错误的是（　　）
A．机器人充满电大约需要4h
B．电池容量是指电池储存电能的大小
C．机器人正常工作时的电流为2A
D．机器人充满电后连续工作时间约为1h
5．电源电压保持不变，用两个电阻 R1和 R2来作为加热元件加热一定量的水，只用 R1时将水煮沸需要 4 分钟，只用 R2时将水煮沸需要 6分钟。先后将 R1、R2串联和将 R1、R2并联作为加热元件，不考虑散热损失，其余条件完全相同，则将等量的水煮沸需要的时间分别为（　　）
A．8分钟，2分钟 B．8分钟，10分钟
C．10分钟，2.4分钟 D．10分钟，5分钟
6．阻值分别为2 Ω、4 Ω、8 Ω的三个电阻R1、R2和R3如图连接，电路中a、b两点间电压恒定，当R1功率为2 W时，R3的功率为（　　）
A．0.5 W B．1 W C．4 W D．8 W
7．如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、2W，则此电路中允许消耗的最大功率为（　　）
A．22W B．12W C．15W D．16W
8．某电吹风技术参数与简化电路如图甲、乙所示，其主要部件为选择开关、电动机M与电热丝。若电吹风在220V电压下工作，则（　　）
A．电动机的内电阻约为 B．旋转选择开关至触点BC时，电吹风吹热风
C．吹热风时通过电热丝的电流为4A D．吹热风时电热丝的功率为1000W
9．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R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2则（　　）
A． B． C． D．
10．一个电阻接入某电路后，消耗的功率为110 W，通过3 C的电荷量时，有330 J的电能转化为内能，则下列说法错误的是（　　）
A．电阻两端所加电压为330 V
B．电阻通电时间为3s
C．通过电阻的电流为1 A
D．这个电阻的阻值为110 Ω
11．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
12．如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，定值电阻R=2Ω与电动机M串联接在电源上开关闭合后，理想电流表示数为1A，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R0=0.5Ω。下列说法中正确的是（　　）
A．定值电阻消耗的热功率2W B．电动机的输出功率为4.5W
C．电动机两端的电压为0.5V D．电源的输出功率是6W
13．某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的，则（　　）
序号 电压 电流 电动机工作状态
1 1.25 0.50 卡住未转动
2 2.00 0.20 稳定转动
3 3.5 0.30 稳定转动
A．小电动机的电阻大约为
B．当小电动机的电压为时，其发热功率为
C．当小电动机的电压为时，其电功率为
D．当小电动机的电压为时，其对外做功的功率为
14．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．
15．一般家用电冰箱一天消耗的电能约1度（1度＝1），此能量最接近下列哪个用电器正常工作时，一直使用一天消耗的电能（　　）
A．一只照明的电灯 B．一台空调
C．一台电磁炉 D．一只微波炉
二、填空题
16．手持小风扇因便于携带而深受学生喜欢，某款手持小风扇的直流电动机额定电压，内阻，正常工作时，通过该电动机的电流为，则该电动机正常工作时的输入功率为__________，输出的机械功率为__________。
17．如图甲所示为一个灯泡两端的电压与通过的电流的关系曲线，参考这根曲线回答下列问题（不计电流表和电池的内阻）
如图乙所示，若将两个这样的灯泡并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V的电源上，则每个灯泡消耗的功率是___________W。
18．某电饭煲铭牌的部分内容如表中所示，电饭煲工作时应______（填“串联”或“并联”）接在电路中。正常工作时的功率是______W，电流为______A。
电器名称 电饭煲
额定电压 220V
额定功率 880W
三、解答题
19．某直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源的电压为120V。不计内阻，当电机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I= 5A，（g=10m/s2）求：
（1）电动机线圈的电阻为多少？
（2）电动机输出功率是多少？
20．某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.5m/s的恒定速率向上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kW。不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速率与不载人时相同，忽电动机内阻的热损耗，则不载人时扶梯运行的电功率是多大？若输送一个人的功率为120W，则这台自动扶梯可同时乘载多少人？
21．如图所示电路，电源的电动势，灯泡L的阻值为44（视为定值纯电阻），电动机的内阻，开关S始终闭合，当电动机断路时，灯泡的电功率；当电动机正常工作时，灯泡的电功率。
（1）求电源的内阻r；
（2）当电动机正常工作时，求电动机输出的机械功率。
22．某学习小组在研究微型小电风扇M的性能时，采用了如图所示的实验电路。先调节滑动变阻器R，测得小电风扇在未转动的情况下电流表和电压表的示数分别为1.0 A和1.0 V；继续调节滑动变阻器R，测得小电风扇正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和10V。请分析计算：
（1）小电风扇的内阻r；
（2）小电风扇正常运转时，该电风扇线圈的发热功率P1；
（3）小电风扇正常运转时，该电风扇的输出功率P2。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
当理想电压表的示数为0.3V时，电动机不转动，电动机看做纯电阻，根据
得电动机内阻为
重新调节R使电动机正常运转，电动机的功率
电动机的发热功率为
则电动机正常运转时的输出功率为
故D正确，ABC错误。
故选D。
2．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。
3．D
【详解】
由焦耳定律可知
带入数据可得产生的焦耳热为
故选D。
4．B
【详解】
A．机器人充满电大约需要
故A正确；
B．电池容量是指电池储存电荷量的大小，故B错误；
C．机器人正常工作时的电流为
故C正确；
D．机器人充满电后连续工作时间约为
故D正确。
本题选错误的，故选B。
5．C
【详解】
设电压为U，把水煮沸需要的热量为Q
接R1时
接R2时
R1、R2串联接在电源上时
联立解得
R1、R2并联接在电源上时
解得
故C正确，ABD错误。
故选C。
6．A
【详解】
设a、b两点间电压为U，对R1有
解得
U=2V
则R3的功率为
故选A。
7．B
【详解】
由题意知R1=R2=R3=R，P1=10W，P2=10W，P3=2W。由图知，R2与R3并联，则两端电压相等，根据
可知R2与R3所消耗的功率一样，因R2与R3本身允许的最大功率分别是10W和2W，则R2、R3在电路中允许最大功率只能都是2W，否者会超过R3的允许功率。又把R2与R3看成一个并联电阻R'，则电路就是R1与R′串联，故电流相等，根据
可知R1与R'所消耗功率之比为。由题知，三个电阻R1，R2，R3的阻值相同，R2与R3的并联值，所以，所以R1上消耗的功率是并联电阻R'上的两倍。若R2、R3的功率都为2W，则R'的功率即为
2W+2W=4W
则R1的功率为
2×4W=8W<10W
所以总功率最大为
2W+2W+8W=12W
故选B。
8．C
【详解】
A．因为电动机是非纯电阻，故不满足欧姆定律，其电阻应该满足
即
故A错误；
B．由图乙可知，旋转选择开关至触点BC时，只有电动机工作，电热丝不工作，故此时电吹风吹冷风，故B错误；
CD．由甲图知，吹热风时，电热丝的功率为
所以吹热风时通过电热丝的电流为
故C正确，D错误。
故选C。
9．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
所以
故B正确，CD错误。
故选B。
10．A
【详解】
A．通过3C的电荷量时，有330J的电能转化为内能，根据
W=qU
有
A符合题意；
BC．根据
P=UI
电流为
根据
q=It
时间为
BC不符合题意；
D．根据欧姆定律，电阻为
D不符合题意。
故选A。
11．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。
12．A
【详解】
A．定值电阻消耗的热功率
选项A正确；
BC．电动机两端的电压
电动机的输出功率为
选项BC错误；
D．电源的输出功率是
选项D错误。
故选A。
13．B
【详解】
A．将电压表当作理想电压表，当小电动机的电压为时，电动机卡住未转动，电功率等于内阻发热功率
将第一组数据代入可解得
故A错误；
B．当小电动机的电压为时，电流是0.50A，由P=I2r得其发热功率为，故B正确；
C．当小电动机的电压为时，其电功率
故C错误；
D．当小电动机的电压为时，其对外做功的功率
故D错误。
故选B。
14．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。
15．A
【详解】
一般灯具的功率约10-60W，一天的耗电约0.24-1.44度；电磁炉的功率约1800-2100W，一天的耗电约43.2-50.4度；微波炉的功率约1000-1300W，一天的耗电约24-31.2度；空调的功率约800-1500W，一天的耗电约19.2-36度。故最接近的是A，则BCD错误。
故选A。
16． 3 2.82
【详解】
[1]该电动机正常工作时的输入功率为
[2]该电动机正常工作时的发热功率为
该电动机正常工作时输出的机械功率为
17．0.6
【详解】
设流过小灯泡的电流为I，两端电压为U，定值电阻阻值为R0，则有
带入数据得到
用图像表示为
图中两线交点即为此时每个小灯泡两端的电压和电流，则每个小灯泡消耗的功率为
18． 并联 880 4
【详解】
[1][2][3]由于电饭煲的额定电压为220V，电饭煲工作时应并联接在电路中，由题意可知，正常工作时的功率是880W，根据
可知，正常工作时的电流为
19．（1）6Ω；（2）450W
【详解】
（1）（2）由题意可知，电动机的输入功率为
电动机的输出功率为
设电动机线圈的电阻为r，则线圈的热功率为
解得
20．，25
【详解】
不载人时扶梯运行的电功率为
电动机的最大输出功率为4.9kW，故可用于输送乘客的功率为3000W，可同时乘载的人数为
个
21．（1）4；（2）114W
【详解】
（1）电动机断路时，由
可得通过灯泡的电流为
由
可得电源内阻
（2）电动机正常工作时，由
可得电动机两端的电压
通过电动机的电流为
电动机输出的机械功率
22．（1）1Ω；（2）4W；（3）16W
【详解】
（1）当电动机停止转动时，由题得电动机的电阻
（2）正常运转时，电动机的热功率
P1=I22r=22×1W=4W
（3）消耗的电功率
P入=U2I2=10×2W=20W
正常运转时输出功率
P2=P入-P1=20W-4W=16W
答案第1页，共2页
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