同步课时精练（十三）3.3电功与电热（含解析）

同步课时精练（十三）3.3 电功与电热（后附解析）
一、单选题
1．三只不同的小灯泡，电阻分别为R1、R2、R3（R1、R2、R3互不相等）。把它们并联起来，接在电源两端，则下列说法正确的是（　　）
A．通过每只小灯泡的电流相等
B．每只小灯泡两端的电压相等
C．每只小灯泡消耗的功率相等
D．一只小灯泡熄灭了，其他小灯泡不能继续发光
2．下列说法正确的是（　　）
A．电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与温度、压力和磁场等外界因素无关
B．电流通过导体的热功率与电流大小成正比
C．电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功
D．电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量。由可知电容的大小是由Q（带电量）或U（电压）决定的
3．把四个完全相同的电阻串联后接入理想电源，电路的总功率为，若把它们并联后接入该电源，则此时电路的总功率为（　　）
A． B． C． D．
4．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
5．许多餐厅用机器人送餐，它的动力来源于电动机，送餐机器人的部分参数如表所示。下列说法正确的是（ ）
功能 迎宾、送餐等
质量 50kg
移动速度 0.2—0.6m/s
电池容量 12Ah
功率 最大功率100W
工作电压 24V
最大送餐质量 15kg
A．机器人最大功率工作时电流是2A B．电池容量“12Ah”的“Ah”是能量单位
C．机器人工作时电机直流电阻等于5.76Ω D．机器人以最大功率工作时间达不到2.88h
6．如图所示，电源电动势E=30V，内阻r=1Ω，直流电动机线圈电阻RM=1Ω，定值电阻R=9Ω。闭合开关S，稳定后理想电压表示数为10V。下列说法中正确的是（　　）
A．通过电动机的电流为10A B．通过电动机的电流为A
C．电动机的输出功率为16W D．电动机的输出功率为20W
7．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R1，它和阻值为R2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．P＝I2(R1＋R2) C．U＝I(R1＋R2) D．P>I2(R1＋R2)
8．一台发电机，输出功率为，输电导线电阻是，当发电机接到电压是的输电线路时，则在输电导线上损失的热功率为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
9．如图所示，电阻R和电动机并联后接到电路中，已知电阻R与电动机的内阻相等，开关闭合后，电动机正常工作。若电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2，通过电阻R和电动机的电流分别为I1和I2，电阻R和电动机消耗的功率分别为P1和P2，在相等的时间内电阻R和电动机的内阻所产生的热量分别为Q1和Q2。则下列关系式正确的是（ ）
A．I1＞I2 B．U1＜U2
C．P1＜P2 D．Q1＞Q2
10．电动自行车是生活中重要的交通工具，某品牌电动自行车的铭牌如下：
当蓄电池充满电量后，根据此铭牌中的有关数据，下列说法正确的是（ ）
A．该车一次充满电所储存的电能约为
B．该车的额定时速约为20km/h
C．该车约能行驶2.4小时
D．该车的额定功率约为
11．家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件． PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度T的关系如图所示，T0为室温．由于这种特性，PTC元件通电后，能够达到稳定状态，它的温度保持不变．对此，以下说法正确的是（ ）
A．通电后其消耗的功率先增大，后减小
B．通电后其消耗的功率先减小，后增大
C．稳定状态时，温度保持在T1～T2的某一值不变
D．稳定状态时，温度保持在T1值不变
12．在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，该电路电阻为R，则关于电功和电热的关系，下列说法正确的是（　　）
A．任何电路中，电功为 B．任何电路中，电功为
C．纯电阻电路中 D．在非纯电阻电路中
三、解答题
13．一电阻两端为U=3V.通过的电流为I=0.2A则其电功率P为多少
14．如图所示，电源的电动势为12V，内阻为1Ω，小型直流电动机（其线圈内阻为1Ω）与规格为“4V，4W”的小灯泡并联，再与阻值为R＝3Ω的电阻串联，开关闭合后小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求：
（1）定值电阻R消耗的功率；
（2）电动机的效率η。
15．如图所示，电路中的电阻，电动机的线圈电阻，加在电路两端的电压。已知电流表的示数。求：
（1）通过电动机线圈的电流；
（2）电动机的输出功率。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
解析：AB．由串并联电路的规律可知，并联电路，电压相等，所以三个灯泡的电压相同，由欧姆定律可知
因为电阻不同，所以三个灯泡的电流不同，故A错误，B正确；
C．由
因为电阻不同，所以三个灯泡的电功率不同，故C错误；
D．并联电路，其中一条支路断路，其余电路依然可以工作，故D错误。
答案：B。
2．C
解析：A．电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类，以及温度有关，与压力和磁场等外界因素无关，A错误；
B．根据
可知，电流通过导体时的热功率与电流的平方成正比，B错误；
C．根据
可知，电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功，C正确；
D．电容器的电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量，公式
是电容的比值定义式，电容C与Q和U并没有本质的决定关系，它由电容器本身的构造和介质材料决定，D错误。
答案：C。
3．C
解析：理想电源内阻为零，四个完全相同的电阻串联后接入理想电源，设一个电阻的阻值为，电路中总电阻为
电路总功率为
若把它们并联后接入该电源，电路中总电阻为
电路的总功率
答案：C。
4．C
解析：A．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；
B．手未擦干就直接拔电器的插头，容易造成连电，故B错误；
C．洗衣机、洗碗机等容易潮湿的电器外壳接地，故C正确；
D．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。
答案：C。
5．D
解析：A．已知机器人的工作电压为24V，最大功率为100W，则机器人最大功率工作时电流是
故A错误；
B．电池容量“12Ah”的“Ah”是电量单位，故B错误；
C．若机器人工作时电机为纯电阻则
但电机不是纯电阻机器人工作时电机直流电阻不等于5.76Ω，故C错误；
D．根据选项A可知机器人最大功率工作时电流是4.17A，而电池的容量为12Ah，则机器人以最大功率工作时间约为2.88h，但电机存在铜损和铁损等相关损耗，则机器人以最大功率工作时间达不到2.88h，故D正确。
答案：D。
6．C
思路：电动机是非纯电阻性电路，不适用欧姆定律，可通过分析其它用电器电流来确定流过电动机的电流，从而确定电动机的输入、输出功率。
解析：AB．根据闭合电路欧姆定律，可得
可求得流过电动机的电流
AB错误；
CD．电动机的输入功率为
电动机内部消耗的功率
因此电动机的输出功率
C正确，D错误。
答案：C。
7．D
解析：A．电吹风机中有电动机，而电动机为非纯电阻用电器，电动机消耗的功率
P＝UI
对纯电阻电路和非纯电阻电路都成立，A错误；
BCD．由于整个电路属于非纯电阻性电路，因此满足
可得出
，
BC错误，D正确。
答案：D。
8．B
解析：发电机，输出功率为1.0×106W，输出电压为5.0×103V，故电流
输电导线电阻是10Ω，则在输电导线上损失的热功率为
答案：B。
9．AD
解析：AB．根据并联电路电压特点
U1=U2
因为电动机所在支路为非纯电阻电路，所以
U2＞I2R
对于电阻R
U1=I1R
可得
I1＞I2
所以A正确，B错误；
C．根据
P=UI
得
P1＞P2
所以C错误；
D．根据焦耳定律
Q=I2Rt
得
Q1＞Q2
所以D正确。
答案：AD。
10．ABC
解析：蓄电池充满电后储存的电能为,选项A正确;设车轮的半径为,车速为,有,选项B正确;设车行驶的时间为,由得,选项C正确.额定功率为,选项D错误；答案：ABC.
11．AC
思路：（1）由图象找出电阻率随温度变化的关系，然后由电阻定律判断电阻如何变化，最后由电功率公式判断功率如何变化．
（2）由于家庭电路中的电源电压保持恒定不变，根据P=可知当电阻变小时，热功率变大，电蚊器温度上升加快；反之，当电阻变大时，热功率变小，电蚊器温度上升较慢．所以电热驱蚊器通电后，在T0～T1阶段，随着温度上升，电阻变小，电热变大，温度上升较快；到T1～T2阶段，随着温度上升，电阻变大，电热变小，温度上升减慢，当电流单位时间内产生的热量与电蚊器向周围散发的热量达到平衡时，电蚊器的发热元件温度就不再上升．
解析：AB、通电后半导体材料的温度逐渐升高，由图象可知，半导体的电阻率先变小，后变大，由电阻定律可知，半导体材料的电阻R先变小后变大，电源电压U不变，由P=可知，半导体材料的电功率先变大，后变小，故A正确，B错误；
C、由图象可知，在0～T1区间里电阻R随温度升高而减小，在T1～T2这区间里电阻R随温度的升高而增大；在家庭电路中电压不变，电热器的电功率P=，可知电阻器的发热功率与电阻成反比．在温度升到T1前，电阻R随温度的升高而减小，功率增大，温度升高更快；温度一旦超过T1，电阻R随温度的升高而增大，功率减小，放出热量减小，温度升高变慢，当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T1至T2间的某一值不变，保持稳定，故C正确，D错误．
答案：AC
12．BCD
解析：B．在任何电路中，电功
B正确；
C．电路是纯电阻电路，则
C正确；
AD．电路是非纯电阻电路，电能一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能，电功大于电热，即
A错误D正确。
答案：BCD。
13．0.6W
思路：根据求解即可。
解析：电功率
14．（1）12W；（2）75%
解析：（1）根据闭合电路欧姆定律可得
解得总电流
定值电阻R消耗的功率
（2）通过小灯泡的电流
通过电动机的电流
电动机消耗的电功率为
电动机的热功率为
电动机输出的机械功率为
可得电动机的效率为
η＝×100%＝×100%＝75%
15．（1）4A；（2）472W
解析：(1)电阻R中的电流
通过电动机线圈的电流
(2)电动机的输入功率
电动机的热功率
电动机的输出功率
答案第1页，共2页
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