0
电功与电功率
【场景导入】
电能,是指使用电以各种形式做功(即产生能量)的能力。电能既是一种经济、实用、清洁且容易
控制和转换的能源形态,又是电力部门向电力用户提供由发、供、用三方共同保证质量的一种特
殊产品(它同样具有产品的若干特征,如可被测量、预估、保证或改善。
电能被广泛应用在动力、照明、化学、纺织、通信、广播等各个领域,是科学技术发展、人民经
济飞跃的主要动力。电能在我们的生活中起到重大的作用。
生产方便面
节约0.4千克
70包
标准煤
空调(1匹)
运行
过滤4升
1.36小时
净水
电冰箱
经济价
1度电
环
减排
(断续)工作
境价
二氧化碳
20-24小时
0.997千克
so
减排
电视机工作
二氧化硫
10小时
0.03千克
烧开水
减排碳粉尘
3升
0.272千克
教法备注
【试题来源】原创
【难度】
【知识点】
【场景】非题目
【授课时长】4分钟
【教学建议】
1、从能源角度讲,电能是二次能源,也是高品位能源,使用电能非常有助于提高效率;
2、从发电角度看,大规模新技术发电、热点联合运营模式都是可以向学生简单介绍的:
第1页(共29页)
0
3、从实用角度说,电能是居民日常生活中必不可少的一种能源,也推动了生产的发展。
答案
无
解析
无
2
【知识梳理1】
(1)定义:电场力移动电荷所做的功;
(2)公式:W=Ug=UIt;
(3)单位:焦耳,写为J.常用单位干瓦时(度),1kW.h=3.6×10°J;
(4)意义:电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,电流做了多少功,表明就有多
少电能转化为其他形式的能量,即电功是电能转化为其他形式的能量的量度
教法备注
【试题来源】原创
【难度】
【知识点】
【场景】非题目
【授课时长】5分钟
【教学建议】1、该部分知识可让学生自学
2、让同学根据电功定义推导电功还有哪些计算式
第2页(共29页)
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3、让学生举例说明电功的转化过程
答案
无
解析
无
3
下列家用电器在正常工作时,主要利用电能转化为机械能的是()
A.电视机
B.电饭锅
C.电话机
D.电风扇
教法备注
【场景】练习题
【授课时长】3分钟
【教学建议】
1、基础题,学生如做对可让学生注意说明选项中能量转化情况
2、学生如做错,老师需分析一下选择中能量转化的情况
答案
解析
电视机主要是把电能转化为声能和光能,故A错误;
电饭锅是把电能转化为内能,故B错误;
电话机是把声音转化为电信号,故C错误;
电风扇是把电能转化为机械能,故D正确
故选D
4
一根电阻丝,通过2C电荷量所消耗的电能是8J.若在相同的时间内通过4C的电荷量,则该电阻丝
上所加电压和消耗的电能分别是()》
A.4V,16J
B.8V,16J
C.8V,32J
D.4V,32J
教法备注
第3页(共29页)电功与电功率
【场景导入】
电能,是指使用电以各种形式做功(即产生能量)的能力。电能既是一种经济、实用、清洁且容易
控制和转换的能源形态,又是电力部门向电力用户提供由发、供、用三方共同保证质量的一种特
殊产品(它同样具有产品的若干特征,如可被测量、预估、保证或改善。
电能被广泛应用在动力、照明、化学、纺织、通信、广播等各个领域,是科学技术发展、人民经
济飞跃的主要动力。电能在我们的生活中起到重大的作用。
生产方便面
节约0,4千克
70包
标准煤
空调(1匹)
运行
过滤4升
1.36小时
净水
电冰箱
减排
(断续)工作
经济价
二氧化碳
20-24小时
1度电
境价
0.997千克
so
减排
电视机工作
二氧化硫
10小时
0.03千克
烧开水
减排碳粉尘
3升
0.272千克
②
【知识梳理1】
第1页(共13页)
0
(1)定义:电场力移动电荷所做的功;
(2)公式:W=Uq=UIt:
(3)单位:焦耳,写为J.常用单位干瓦时(度),1kW.h=3.6×10J;
(4)意义:电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,电流做了多少功,表明就有多
少电能转化为其他形式的能量,即电功是电能转化为其他形式的能量的量度
3
下列家用电器在正常工作时,主要利用电能转化为机械能的是()
A.电视机
B.电饭锅
C.电话机
D.电风扇
一根电阻丝,通过2C电荷量所消耗的电能是8J.若在相同的时间内通过4C的电荷量,则该电阻丝
上所加电压和消耗的电能分别是()
A.4V,16J
B.8V,16J
C.8V,32J
D.4V,32J
5
通过电阻的电流强度为时,在时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流强度为,
则在时间
内产生的热量为()
A.4Q
B.2Q
c.2
a
6
以下为一家用热水器铭牌,则该热水器正常工作时的电流大小A,连续工作0.5小时耗
电J
第2页(共13页)
0
型
号:SHP2-12D
容量:12L
额定功率:2KW
类别:防触电保护一类
额定电压:220V
净重:22KG
出厂时期:2011年3月25日
编号:2011031000
⑦
【知识梳理2】
请注意
重
1、电功率
(1)定义:电流所做的功与做这些功所用时间的比值;
(2)公试:P=g=I:
(3)单位:瓦特,写为W;
(4)物理意义:衡量电器做功快慢的物理量:
(5)用电器的额定功率和实际功率:用电器正常工作所加的电压叫额定电压,额定电压下消耗
的功率叫额定功率;实际功率是指用电器在实际电压下消耗的功率,若P实>P额,用电器可能烧
坏
2、焦耳定律
(1)焦耳定律:电流通过电阻产生的热量跟电流的二次方成正比,跟电阻值成正比,跟通电时
间成正比:Q=2Rt:
(2)热功率:P热=Q/t=2R。
第3页(共13页)中小学教育资源及组卷应用平台
电路中能量的转化
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1.下列家用电器中,主要利用电流热效应的是( )
A.电风扇 B.电热毯 C.电视机 D.洗衣机
2.把家用电炉的电热丝剪去一小段后,继续使用,则在同样的时间内( )
A.由Q=I2Rt可知,电炉的发热量减少
B.由Q=UIt可知,电炉的发热量不变
C.由可知,电炉的发热量增加
D.无法确定
3.2019年12月16日,我国在西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功将第52、53颗北斗导航卫星发射升空。已知卫星发射升空后,卫星两翼上的太阳能电池把太阳能转化为电能供卫星使用,在正常照射下,其转化效率高达44.5%。若这种太阳能电池可产生0.6 V的电动势,获得0.1A的电流,则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量约是( )
A.0.06 J B.0.13 J C.1.3 J D.6 J
4.图示为一未知电路,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是为( )
A.I2R B. C.UI D.UI-I2R
5.锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,锂电池的内阻为r,下列说法正确的是( )
A.锂电池产生的热功率为UI
B.充电器的充电效率为
C.电能转化为化学能的功率为UI-I2r
D.充电器输出的电功率为UI+I2r
6.把标有“3 V、0.75 W”的A灯泡和“3 V、1.5 W”的B灯泡串联起来,接入3V的电路中,导线电阻不计,则( )
A.两灯泡电阻之比 B.两灯泡两端电压之比
C.两灯泡消耗的功率之比 D.两灯泡产生的热量之比
7.家电待机耗电问题常常被市民所忽视.据有关部门测量,电视机待机一天的耗电量在0.2度左右.据统计潍坊市的常住人口900多万人,以家庭户300万户,用电器平均每天待机20小时计,参考下表数据,估算每年潍坊市家庭用电器待机耗电总量约为( )
家庭常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑
户均数量(台) 1 1 2 1
电器待机功耗(W/台) 10 2 3 10
A.度 B.度 C.度 D. 度
8.现有电灯L1(3V、3W)和电灯L2(3V、6W)两只及一个可变电阻R(0→10Ω,5A),接在电压恒为6V的电路中,要求两只灯都正常发光,并且电路消耗功率最小,则用图中那个电路( )
A.
B.
C.
D.
9.电动机与小电珠串联接入电路,电动机正常工作时,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12.则
A. B. C. D.
10.扫地机器人它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫,并能根据红外感应绕开障碍物.某扫地机器人正常工作时电动机的电压为10V、电流为3A、线圈电阻为1Ω.则下列有关它的说法正确的是( )
A.正常工作时,电动机的发热功率为100W
B.正常工作时,电动机的输出功率为9W
C.正常工作时,电动机的总功率为30W
D.电动机被杂物卡住无法运转不考虑保护电路的作用时,电动机的发热功率为9W
11.LED灯可将电能高效转化为光能,在日常生活中得到普遍应用.某LED灯的额定功率为10W,它以额定功率工作1min消耗的电能为
A.10J B.60J C.600J D.6000J
12.某同学用多用电表测一电学元件的电阻读数为1200欧姆,该电学元件最有可能是下列哪一个( )
A.220V 800W 电饭煲 B.220V 100W 电炉子
C.220V 40W 白炽灯 D.220V 20W 咖啡壶
13.小钟同学家里新购买一个快速电热水壶,小钟同学仔细检查了这个新热水壶,发现铭牌上标有如下数据,下列说法正确的是( )
A.该电热水壶的电阻是32.3Ω
B.该电热水壶在正常工作时的电流是0.15A
C.若实际电压为110V,水壶的实际功率还是1500 W
D.该电热水壶加热水5min产生的热量是7500 J
14.如图甲所示为一款儿童电动汽车,该款电动汽车的部分参数如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源规格中的“”,是能量的单位
B.电机的输出功率不大于
C.电机线圈的电阻为
D.行驶过程中电机突发故障,被卡住无法转动,此时通过电机的电流为
15.如图有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110V 60 W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端,灯泡正常发光,则( ).
A.电解槽消耗的电功率为120W
B.电解槽消耗的电功率为60W
C.电解槽的发热功率为60W
D.电路消耗的总功率为60W
16.如图所示是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成,当闭合开关S1、S2后,电动机正常工作,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出,断开开关S1,电吹风吹冷风.已知电吹风的额定电压为220V,吹热风时的功率为1000W,吹冷风时的功率为120W,关于该电吹风,下列说法正确的是( )
A.当电吹风吹热风时,电热丝每秒消耗的电能为1000J
B.当电吹风吹冷风时,电热丝每秒消耗的电能为120J
C.电热丝的电阻为55Ω
D.电动机线圈的电阻为
17.如图所示,在输入电压U恒定的电路上,将用电器L接在较近的AB两端时消耗的功率是9W,将它接在较远的CD两端时消耗的功率是4W.则AC、 BD两根输电线消耗的功率为
A.1W B.2W C.5W D.13W
二、多选题
18.如图所示,电阻,电动机的绕组电阻。当开关打开时,电流表的示数是I,电路消耗的电功率为P。当开关合上后,电动机转动起来.若保持电路两端的电压不变,电流表的示数I′和电路消耗的电功率P′应是( )
A. B.
C. D.
19.下列说法正确的是( )
A.焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解
B.公式、都适用于任何电路,因此一定等于
C.非纯电阻电路中的电功不可能等于焦耳热
D.适用于任何电路
20.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械能损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则( )
自重 40 kg 额定电压 48 V
载重 75 kg 额定电流 12 A
最大行驶速度 20 km/h 额定输出功率 350 W
A.电动机的输入功率为576 W B.电动机的内电阻为4 Ω
C.该车获得的牵引力为104 N D.该车受到的阻力为63 N
21.在如图甲所示的电路中,、、为相同规格的小灯泡,它们的额定电压均为3V,小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,闭合开关后电路中有一个小灯泡刚好能正常发光,则此时( )
A.的电阻为
B.消耗的电功率为0.3W
C.中电流是中电流的2倍
D.消耗的电功率大于、消耗的电功率之和。
22.家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC,PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的用电器,其电阻率与温度的关系如图所示,由于这种特性,因此,PTC元件具有发热、控温双重功能.对此,下列判断中正确的是 ( )
A.通电后,其电功率先增大后减小
B.通电后,其电功率先减小后增大
C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度能自动保持在t1或t2不变
D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度能自动保持在t1~t2的某一值不变
23.如图所示是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成.当闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出.已知电吹风的额定电压为220 V,吹冷风时的功率为120 W,吹热风时的功率为1 000 W,关于该电吹风,下列说法正确的是
A.电热丝的电阻为55 Ω
B.电动机的电阻为
C.当电吹风热风时,电热丝每秒钟消耗的电能为
D.当电吹风热风时,电动机每秒钟消耗的电能为
24.如图所示为某一电路的一部分,其中,,下列关于、、消耗的电功率、、,以及、、两端的电压、、的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
25.电动机是把电能转化成机械能的一种设备,在工农业、交通运输、国防及家电、医疗领域应用广泛。如下表格是某品牌电动机铭牌的部分参数,据此信息,下列说法中正确的是( )
额定功率 额定电压
额定电流 额定转速
效率 90.0% 频率
A.该电动机的发热功率为
B.该电动机转化为机械能的功率为
C.该电动机的线圈电阻为
D.该电动机正常工作时每分钟对外做的功为
26.一个阻值为R的电阻加上恒定电压U后,不考虑温度对电阻影响,有关该电阻的某个电学量x随时间变化的图象如图所示,则x可能是( )
A.电量q
B.电流I
C.电功率P
D.电热Q
27.一台电风扇,内阻是20Ω,接上220V的电压后,消耗功率为66W,则电风扇正常工作时,下列说法正确的是:( )
A.通过电动机的电流是 11A B.电动机消耗的热功率是 1.8W
C.电动机输出的机械能的功率为 66W D.电动机的效率是 97.3﹪
28.如图电阻R1=20 Ω,电动机线圈电阻R2=10 Ω,当开关S断开时,电流表的示数为0.5 A.当开关S闭合后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表显示的电流或电路消耗的电功率P应为
A.I=1.5 A B.I<1.5 A
C.P<15 W D.P>15 W
29.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要参数。若该车在额定状态下以最大速度行驶,不计自行车自身的机械消耗,则( )
自重 额定电压
载重 额定电流
最大行驶速度 额定输出功率
A.电动机的输入功率为 B.电动机的内阻约等于
C.该车受到的阻力大小约为 D.该车获得的牵引力大小约为
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
三、解答题
30.一辆电瓶车,质量为500kg,由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V的电压,当电瓶车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时,通过电动机的电流为5A,设车所受阻力是车重力的0.02倍(g=10m/s2),求:
(1)电动机消耗的总功率为多少?
(2)电动机的机械功率为多少?
(3)电动机的内阻为多大?
31.一台电风扇的额定功率是66W,内电阻为2Ω,当它接在220V的电压下正常运转,求:
(1)电风扇正常运转时,通过它的电流强度多大 每秒钟有多少电能转化为机械能
(2)若接上电源后,电风扇因故不能转动,这时通过它的电流强度多大 电风扇实际消耗的电功率多大
32.如图所示是家用电饭煲的电路图.将电饭煲接到稳压电源上,当开关接通“加热”档时,电热丝以额定功率给食物加热,当食物蒸熟后,开关接通“保温”档,给食物保温,这时电热丝的功率为其额定功率的,电流为1.40A,已知分压电阻的 阻值R=100Ω.求:
(1)保温时,电阻R两端的电压.
(2)稳压电源输出的电压.
(3)电热丝的额定功率.
33.如图所示,一矩形金属板,、,当将上下两面中心与接入电压为的电路中时,电路中电流为,金属板经过时间消耗的焦耳热为。
(1)若将左右两面的中心与接入电压为的电路中,求此时电路中的电流大小。
(2)若将前后两面的中心接入电压为的电路中,求金属板在时间内消耗的焦耳热。
34.规格为“220V 36W”的排气扇,线圈电阻为40Ω,求:
(1)接上220V的电压后,排气扇转化为机械能的功率和发热的功率;
(2)如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热的功率.
35.如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电炉子,恒定电压,当闭合,、断开时,电流表示数为;当闭合,、断开时,电流表示数为,且电动机的内阻;当闭合,、断开时,电流表示数为,且电解槽内阻。求:
(1)电炉子的电阻及发热功率;
(2)电动机的机械效率;
(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率。
36.如图所示电路,电源电动势为12V,内阻不计.闭合开关S,当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为60J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V.求:
(1)电路中的最小电流;
(2)滑片P在中点和在b端两种状态下,R消耗的电功率之比.
参考答案:
1.B
【解析】
【分析】
【详解】
电风扇、洗衣机中都有电动机,消耗的电能大部分转化为机械能;电热毯消耗的电能主要转化为内能,利用电流热效应工作;电视机消耗的电能一部分转化为内能,还有一部分转化为光能。
故选B。
2.C
【解析】
【详解】
因电阻丝剪去一小段后,由电阻定律可知总电阻减小,而电路两端的电压U不变,故由电功的计算公式:Q=U2t/ R,因时间、电压均保持不变,电阻减小,故电功变大,发热量就增大.
故选C.
【名师点睛】
电炉的电热丝剪去一小段后电阻变小,而电路的电压不变,电炉是纯电阻电路,欧姆定律成立,根据Q=U2t/R分析热量的变化.
3.B
【解析】
【分析】
【详解】
根据可得,太阳能电池每秒产生的能量为
设每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量为,则
解得
故选B。
4.C
【解析】
【详解】
ABC. 无论是黑箱中是一个纯电阻元件,还是非纯电阻元件,都能用P=UI求电功率,当黑箱中是一个纯电阻元件时,电功率可以用I2R和求解,若是非纯电阻元件,欧姆定律不成立,没有这两个公式.故AB错误C正确.
D. P=UI-I2R可以求其他的功率,不能用来求电功率,故D错误.
5.C
【解析】
【详解】
A.电池产生的热功率为P损=I2r,小于UI,A错误;
B.充电器的充电效率为;B错误;
D.充电器输出的电功率为P输出=UI,D错误;
C.电能转化为化学能和热能,根据能量守恒定律,有UI=I2r+P,故P=UI-I2r,故C正确。
故选C。
6.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据电阻
电功率
得到
故A灯泡电阻为,B灯泡电阻为,两灯泡电阻之比
A错误;
B.两灯泡电阻之比为2:1,流过灯泡的电流相等,根据
可知两灯泡两端电压之比为2:1,B错误;
C.根据
知电功率之比为2:1,C正确;
D.根据焦耳定律
电流和时间相等,故热量之比等于电阻之比,为2:1,D错误。
故选C。
7.B
【解析】
【详解】
一户人家家电待机总功率为:P=10W+2W+2×3W+10W=28W;一户人家农机因待机一天消耗的电能为:;则每年潍坊市家庭用电器待机耗电总量为:E=300×104×365×E0;代入数据并转换为度为单位可得:E=6.132×108度,故B正确,ACD错误.
8.C
【解析】
【详解】
由P=UI可知,L1的额定电流为1A,L2的额定电流为2A,由欧姆定律可知,L1的电阻为3Ω,L2的电阻为1.5Ω;由此可知A、D不能正确发光,B、C可以正常发光;
B图中总电流3A,电路消耗功率;C图中总电流2A,电路消耗功率,故可知C电路功率最小,故C正确,A、B、D错误;
故选C.
【点睛】
根据功率公式及欧姆定律可求得两灯的电流和电阻,根据串并联电路的规律可明确能否正常工作,再由功率公式分析功率大小.
9.D
【解析】
【详解】
由题意可知I1=I2,选项A错误;因U2>I2R2,U1=I1R1,则,选项BC错误,D正确;故选D.
10.C
【解析】
【分析】
根据“人正常工作时电动机的电压”可知,本题考查的是含有电动机的电路问题,根据电流做功、电流的热效应、焦耳定律,列式即可.
【详解】
正常工作时,电动机的输入功率P入=IU,P热=I2R,P出=IU-I2R,所以计算可得正常工作时,电动机的发热功率为9W、总功率为30W、输出功率为21W;电动机被杂物卡住无法运转不考虑保护电路的作用时,电动机的发热功率等于总功率为30W;所以C对,ABD错
11.C
【解析】
【详解】
LED灯的额定功率为10W,它以额定功率工作1min=60s内消耗的电能为:W=Pt=10×60=600J;
A. 10J,与结论不相符;
B. 60J,与结论不相符;
C. 600J,与结论相符;
D. 6000J,与结论不相符;
12.C
【解析】
【详解】
由得,则:
解得A中的电阻为:,
B中的电阻为:,
C中的电阻为:,
D中的电阻为:,故C正确,ABD错误.
【点睛】
本题考查功率公式的应用,要注意该公式只适用纯电阻电路,非纯电阻电路中不能使用.
13.A
【解析】
【分析】
该烧水壶的电阻是,正常工作时的电流是 ,若实际电压为110V,根据知,功率减为原来的;该水壶加热水5min产生的热量是Q=W=Pt.
【详解】
A.由,可得R=32.3Ω,故A正确;
B.由P=UI,可得I=6.8 A,故B错误;
C.电热水壶的电阻丝电阻随温度变化不大,由,可得P′=375 W,故C错误;
D.由W=Pt,可得W=4.5×105 J,故D错误.
故选A.
【点睛】
此题考查电路中基本公式的应用,记住公式和即可.
14.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.是电流与时间的乘积,是电量的单位。选项A错误;
B.电机的额定功率
可知电机的输出功率不大于,选项B正确;
C.电机为非纯电阻元件,不能由欧姆定律求出电机线圈的电阻值,选项C错误;
D.知道电机的额定电压,不知道电机的电阻值,所以若电机突发故障,被卡住无法转动,则不能求出通过电机的电流值,选项D错误。
故选B。
15.B
【解析】
【详解】
A,B项:由于灯泡正常发光,所以电解槽的电压应该和灯泡两端的电压是相等的,都是110V ,由于电解槽和灯泡串联,它们的电流相等,所以 ,所以电解槽的输入功率为:,所以A错误.B项正确
C项、电解槽的发热功率为:,所以C项错误
D项、电路消耗总功率为为:,所以D错误.
故选项B正确
综上所述:本题答案为B
16.C
【解析】
【详解】
AC.吹热风时,电热丝和电动机并联,即电路消耗的电功率等于电热丝消耗的电功率与电动机消耗的电功率之和,故,吹热风时,电热丝的功率为,根据公式,可得当电吹风吹热风时,电热丝每秒消耗的电能为880J,根据公式可得电热丝的电阻为,A错误,C正确;
B.当吹冷风时,只有电动机工作,电热丝不工作,消耗的电功率为0,B错误;
D.因为电动机是非纯电阻,所以不能根据求解,D错误。
故选C。
17.B
【解析】
【分析】
先设出用电器L分别连接在A、B和C、D两点时电路中的电流,根据分别列出用电器L消耗的电功率的方程,求出两种情况下电流之间的关系;再根据电流关系求出将用电器L接C、D两点时电源的功率,总功率减掉L消耗的功率即为导线AC和BD消耗的总功率.
【详解】
设用电器L连接在A、B两点时,电路的电流为I1,则
若将用员器L接C、D两点时,电路的电流为I2,则
由以上两式可得:
若将用电器L接C、D两点时,设AC、 BD两根输电线消耗的功率为P, 则 即
故应选B.
18.BD
【解析】
【详解】
当电键S断开时,电动机没有通电,欧姆定律成立,所以电路两端的电压:
当电键合上后,电动机转动起来,电路两端的电压,通过电动机的电流应满足
所以
所以 电流表的示数
电路消耗的电功率
A、C错误,B、D正确;
故选BD。
【点睛】
本题考查电动机的性质。
19.AC
【解析】
【分析】
【详解】
A.焦耳定律适用于任何电路中的焦耳热的计算,故A正确;
BC.公式用来计算电路的总功,适用于任何电路,公式用来计算电路的焦耳热,适用于任何电路,在纯电阻电路中,,但在非纯电阻电路中,故B错误,C正确;
D.在纯电阻电路中,根据和,可以得到,故该式只能适用于纯电阻电路,故D错误。
故选AC。
20.AD
【解析】
【详解】
A.由于U=48 V,I=12 A,则
P=IU=576 W
故A正确;
B.因,所以
则
故B错误;
CD.最大速度行驶时,牵引力与阻力大小相等,由P出=Fv=Ffv,得
故C错误,D正确。
故选AD。
21.BD
【解析】
【分析】
【详解】
由题意分析可知,电路中刚好能正常工作。
AC.两端的电压为3 V,则两端的电压为1.5 V,由题图乙可知,中电流为0.25 A,中电流为0.2 A,根据
可知,此时的电阻为
AC错误;
B.两端的电压也为1.5 V,中电流为0.2 A,根据
可知消耗的电功率为
B正确;
D.消耗的电功率为
、消耗的电功率之和为
D正确。
故选BD。
22.AC
【解析】
【详解】
根据PTC元件的电阻率随温度变化的曲线可知:在常温下,它的电阻是相当小的,通入电流以后,随着温度的升高,其电阻率先变小后增大,那么它的功率先变大后变小.温度保持在t1到t2之间的某一值不变,这时候电路处于稳定状态,如果温度再升高,电阻率变大,导致电流变小,温度就会降下来;如果温度降低,电阻率减小,导致电流变大,温度就会升上去,所以本题正确答案为A、C.
23.AD
【解析】
【详解】
A.电机和电阻并联,当吹热风时,电阻消耗的功率为
由可知
故A正确;
B.电机为非纯电阻电路故不能用求,故B错误;
C.当电吹风吹热风时,电热丝每秒钟消耗的电能为
故C错误;
D.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为,故D正确。
故选AD。
24.BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.和并联,并且它们的电阻也是相等的,设通过、的电流大小都为I,那么通过的电流大小为,所以两端的电压为
、两端的电压分别为
、
代入已知量得
故A错误,B正确;
CD.消耗的电功率为
、消耗的电功率分别为
、
代入已知量得
故C正确,D错误;
故选BC。
【点睛】
分析清楚电路的串并联关系,根据它们之间的电流和电压的关系,利用电压和电功率的公式可以求得它们的电压和电功率的大小关系。
25.ACD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由电动机的额定功率及效率可得电动机的发热功率为
电动机转化为机械能的功率为
故A正确,B错误;
C.由可得电动机的线圈电阻为
故C正确;
D.电动机正常工作时每分钟对外做功为
故D正确;
故选ACD。
26.AD
【解析】
【详解】
因,则x可能是电量q,选项A正确;电流为恒量可知B错误;电功率为恒量,可知C错误;电热Q=,可知D正确;故选AD.
27.BD
【解析】
【分析】
根据功率P=UI可以求得电动机的电流的大小;
由PQ=I2r可以求得转化为内能的功率的大小,再由P机=P-PQ可以求得转化为机械能的功率.
【详解】
A项:由P=UI可得电流为:,故A错误;
B项:线圈电阻发热功率为:PQ=I2r=0.32×20=1.8w,故B正确;
C项:机械功率为:P机=P-PQ=66-1.8=64.2W,故C错误;
D项:效率为机械功率与总功率之比为:η=,故D正确.
故应选:BD.
【点睛】
对于电功率的计算,一定要分析清楚是不是纯电阻电路,对于非纯电阻电路,总功率和发热功率的计算公式是不一样的.
28.BC
【解析】
【详解】
当电键S断开时,由欧姆定律得,U=I1R=0.5×20=10V.当电键S闭合后,通过R1的电流仍为0.5A,电动机的电流,故电流表的电流I<1.5A,电路中电功率P=UI<15W.故BC正确,AD错误.
29.AC
【解析】
【分析】
【详解】
A.电动机的输入功率
选项A正确;
B.电动机的发热功率
据,代入数据解得内阻
选项B错误;
CD.电动车速度最大时,牵引力F与阻力大小相等,由,可得
选项C正确,D错误。
故选AC。
30.(1)120W(2)80W(3)1.6Ω
【解析】
【详解】
(1)电动机消耗的总功率
W
(2)电瓶车匀速行驶,因此牵引力
N
机械功率
W
(3)电动机的热功率为
W
由
代入数据解得Ω
31.(1)0.3A;65.82W (2) 110A;24.2KW
【解析】
【详解】
(1)电风扇正常运转时,根据公式P=UI得到:
电能转化成的机械能为
(2)电风扇不能转动时,为纯电阻,根据欧姆定律,电流:
电风扇实际消耗的电功率为:
P实=UI′=220×110=2.42×104W=24.2KW
32.(1)140V;(2)210V;(3)882W.
【解析】
【详解】
(1)电阻R两端的电压为
UR=IR=1.40×100=140(V)
(2)设电热丝的电阻为r,电源输出电压为U,则
解得:
r=50Ω
所以电源电压为
U=I(R+r)=1.40×(100+50)=210(V)
(3)电热丝的额定功率为
33.(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】
设,则
,
设电阻率为,将与连入电路时,电阻为,由电阻定律
可得
再应用欧姆定律有
经过时间消耗的焦耳热为
(1)将与连入电路时,电阻为
电路中电流
联立解得
(2)将前后两面的中心连入电路时,电阻为
电路中电流
根据焦耳定律有
联立解得
34.(1)35W, 1W; (2)1210W, 1210W;
【解析】
【详解】
(1)接上220V 电压后,排气扇的功率为36W.
据热功率公式P热=I2R=()2×40=1 W
所以转化为机械能的功率P机=P-P热=36W-1W=35 W
(2)当接上220V 电压后,扇叶被卡住,不能转动,此电路变为纯电阻电路,消耗的功率全部转化为热功率, 所以
点睛:明确电功率、机械功率和热功率的关系,纯电阻电路和非纯电阻电路的区别和公式的选取是解题的关键.当排气扇卡住,此电路为纯电阻电路,功率全部转化为热功率.
35.(1)2Ω,72W;(2)58.3%;(3)16W
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当闭合,、断开时,电炉子接入电路。电炉子为纯电阻元件,由欧姆定律得电炉子的电阻
其发热功率
(2)电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律,有
所以
(3)电解槽为非纯电阻元件,由能量守恒定律知
所以
36.(1)1A(2)
【解析】
【详解】
(1)P置于b端时,电压表的示数为6V,R1两端电压为:U1=E-Uv2
根据焦耳定律:代入数据可得R1=6Ω;
变阻器R的最大值也为6Ω,故最小电流:
(2)P位于R中点时,R消耗的功率:
P位于b点时,R消耗的功率
代入数据整理可知:
答案第1页,共2页
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