12.1 转化电路中的能量 同步练习（含解析）2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

9.1电路中的能量转化
一、单选题
1．如图所示，电路中有三个电阻，已知，则电路工作时，的功率之比为（　　）
A．
B．
C．
D．
2．电动餐桌的转盘由电动机带动，现施加外力使转盘停止转动，电动机被卡住不转动，假设电动机两端的电压保持不变，则电动机被卡住后与正常工作相比（ ）
A．消耗功率变大 B．发热功率不变
C．电压与电流比值不变 D．电流变小
3．如图所示为某品牌电饭煲和洗衣机的铭牌，根据铭牌上提供的信息，下列说法正确的是（ ）
A．电饭煲的额定电功率为110W，洗衣机的额定电功率为1100W
B．电饭煲的电阻为，洗衣机的电阻为
C．正常工作时，电饭煲1min内消耗的电能为
D．正常工作时，洗衣机1min内消耗的电能为
4．在如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V 6W”字样，电动机线圈的电阻RM=1Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是（　　）
A．流过电动机的电流是5A
B．电动机的输出功率6W
C．整个电路消耗的电功率是10W
D．电动机的效率是80%
5．扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件吸尘清扫。已知某扫地机器人工作额定电压15V，额定功率30W，充电时额定电压24V，充电时间约240分钟，充电完成时电池容量2000mA·h，则下列说法正确的是（　　）
A．充电电流为0.5A
B．机器人正常工作的电压为24V
C．机器人正常工作时的电流为1A
D．机器人充满电后工作时间最多约为2小时
6．如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　）
A．充电宝输出的电功率为
B．手机电池产生的焦耳热为
C．手机电池产生的焦耳热为
D．手机电池储存的化学能为
7．两个小灯泡，分别标有“1A 4W”和“2A 1W”的字样，不考虑阻值随温度的变化，以下说法中正确的是（　　）
A．两小灯泡的电阻阻值之比为2∶1
B．它们串联使用时，能达到的最大功率为5W
C．它们并联使用时，能达到的最大功率为5W
D．它们串联使用时能达到最大功率比并联使用时能达到的最大功率大
8．下图是某款理发用的电吹风的简化电路图，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220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W。关于该电吹风，下列说法正确的是（　　）
A．电热丝的电阻为
B．电动机的电阻为
C．当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为1000J
D．当电吹风吹热风时，电动机每秒消耗的电能为1120J
9．两只额定电压均为U的灯泡A和B，额定功率分别为PA、PB，PAA． B． C． D．
二、多选题
10．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（　　）
A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B．适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路
C．在非纯电阻电路中，
D．焦耳热只适用于纯电阻电路
11．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R。串联接在电路中（电动机正常运转），则以下说法正确的是（　　）
A．电炉和电动机两端电压相等
B．电动机的电功率等于电炉的电功率
C．在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等
D．电炉两端电压与通过的电流的比值小于电动机两端电压与通过的电流的比值
12．如图所示为某品牌的无人机在某活动中从高空拍照的图片，该无人机可以载重，其锂电池容量为，其电机的额定工作电压为，额定功率为，则下列说法正确的是（　　）
A．“”是电容的单位
B．无人机的电机线圈总电阻一定小于
C．无人机正常工作时通过电机的电流为
D．充满一次电后，无人机正常工作时间不超过
13．如图所示为一充电器对锂电池充电的电路图，已知输出电压为，输出电流为，锂电池的内阻。则在充电时间为的时间内，下列说法正确的是（　　）
A．充电过程中电流做的功为18J
B．有18J的电能转化为化学能
C．该过程中锂电池产生的热量为1.2J
D．该过程中有16.8J的化学能储存在锂电池中
三、填空题
14．某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如下表，电吹风在220V电压下工作。
电吹风额定电压 220V
电吹风额定功率 热风时：990W
冷风时：110W
（1）要让电吹风吹冷风，应使开关S1 ，S2 。（选填“断开”、“闭合”）
（2）电热丝的电阻为 Ω
15．电饭锅的电路图如图所示，、均是定值电阻，电饭锅工作时有两种状态，一种为加热状态，另一种为保温状态，已知加热状态下电路消耗的功率为保温状态下电路消耗功率的4倍，则开关S （填“闭合”或“断开”）时为保温状态，、的阻值之比为 。
16．如图所示的电路中，电源电压恒为8V，电阻。当滑动变阻器的滑片P在A端，闭合、断开时，电流表的示数为；当滑动变阻器的滑片P在B端，若再将闭合，发现电流表的示数变化了，则当滑片P在A端，且和都闭合时，电路的总功率为 W，当滑片P在B端，且和都闭合时，电路的总功率为 W。

四、解答题
17．如图电路，电动机M与电阻R串联，电动机的电阻r=2Ω，电阻R=10Ω。当外加电压U=200V时，理想电压表示数为UV=150V。试求：
(1)通过R的电流；
(2)电动机输出的机械功率。
18．一台小型电动机在电压下正常工作，用此电动机提升重为的物体时，在内使该物体在竖直方向上匀速上升了，上述过程中，通过电动机的电流为，求：
(1)电动机输出的机械功率；
(2)电动机线圈的电阻。
19．如图所示的电路中，电源输出电压U。恒定，定值电阻r的阻值为5Ω，L为标有“3V，1.5W”的小灯泡，滑动变阻器的总阻值为30Ω，总长度为l，当滑动变阻器的滑动触头P位于距a端处时，灯泡L恰能正常发光，此时理想电压表的示数为23V。求：
(1)电源的电压；
(2)此时电阻消耗的功率。
参考答案
1．C 2．A 3．C 4．B 5．A 6．D 7．D 8．A 9．C
10．BC 11．CD 12．BD 13．ACD
14．断开 闭合 55
15．断开 /3
16．12.8 9.6
17．【解析】（1）根据欧姆定律有 解得I=5A
（2）根据能量转化与守恒有 解得P机=700W
18．【解析】（1）物体做匀速直线运动，则拉力F=G=10N
物体上升的速度
电动机提升重物的机械功率为P机=Fv=10×0.22=2.2W
（2）电动机的输入功率为P入=UI=12×0.2W=2.4W
根据能量关系P入=P机+PQ
得生热的功率为PQ=P入-P机=2.4-2.2=0.2W
又PQ=I2R
得线圈电阻R=5Ω
19．【解析】（1）灯泡L的电阻
灯泡正常发光时
与滑动变阻器左端Ra部分并联，则Ra的电流
通过右端Rb的电流Ib＝
电源电压
（2）电压表两端电压U＝UL＋Ib(Rb＋Rx)
解得Rx＝5 Ω
此时电阻消耗的功率