人教版（2019）高中物理必修第三册同步练习：12.1电路中的能量转化（ Word版含答案）

电路中的能量转化
一选择题：
1.如图所示，一个电阻R和一个灯泡L串联接在电压恒为U的电源上，电路中的电流为I。电阻两端的电压为U1，电功率为P1；灯泡两端的电压为U2，电功率为P2，则下列关系式正确的是(　　)
A．P1＝UI　
B．P2＝U2R
C．U2＝U－IR
D．U1＝U－IR
C
2．通过电阻R的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q；若电阻为2R，电流为时，则在时间t内产生的热量为(　　)
A．4Q　　　B．2Q　　　C．　　　D．
C
3.把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的总功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　乙
A．P甲＝P乙　　B．P甲＝3P乙　　C．P乙＝3P甲　　D．P乙>3P甲
B
4.用一个额定电压为220
V的电热水器煮沸一壶水需要t
s，如果不考虑电热水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么(　　)
A．当线路电压为110
V时，煮沸一壶水需要2t
s
B．当线路电压为110
V时，煮沸一壶水需要4t
s
C．当线路电压为55
V时，煮沸一壶水需要4t
s
D．当线路电压为55
V时，煮沸一壶水需要8t
s
B
5.如图所示为一电烙铁，电烙铁通电一段时间后，会变得很烫，而连接电烙铁的导线却不怎么热，其主要原因是(　　)
A．导线有绝缘皮，隔热效果好
B．导线较长，散热比电烙铁快
C．导线的电阻远小于电烙铁的电阻
D．通过导线的电流小于通过电烙铁的电流
C
6.如图所示，A、B两点间电压为18
V，R1＝0.2
Ω，电动机M线圈的电阻也是0.2
Ω，电路中的电流是25
A，则此电路中电能转化为机械能的效率是(　　)
A．72%　　
B．28%
C．55.6%
D．44.4%
D
7.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法错误的是(　　)
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．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻电路
C．在非纯电阻电路中，UI>I2R
D．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路
A
8.如图所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大，则R1∶R2∶R3是(　　)
A．1∶1∶1　　B．4∶1∶1　　C．1∶4∶4　　D．1∶2∶2
C　
9.有一个电风扇，标有“220
V　50
W”，某电动机线圈的电阻为0.4
Ω，把它接入220
V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法中正确的是(　　)
A．Q＝
B．Q＝Pt
C．Q＝·Rt
D．以上三种方法均正确
C
10.现有一显示屏是由某种型号的LED灯组成的，每只灯在不同电压下发出不同颜色的光，发光时的工作电流均约为20
mA。当电压为1.4
V时发红光；当电压为1.8
V时发黄光；当电压为3.2
V时发蓝光。已知该显示屏面积为3
m2,1
m2灯的数量为1.0×104个，则当整个显示屏上所有LED灯都发光时，LED灯的总电功率最接近(　　)
A．1×102
W
B．1×103
W
C．1×104
W
D．1×106
W
B
11..如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等。停电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是
(　　)
A．P＝I2R　　　B．P＝　　C．P＝IU　　D．P＝I2R＋
C
12.如图所示为甲、乙两灯泡的I?U图像，根据图像，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220
V的电路中时实际发光的功率分别约为(　　)
A．15
W、30
W
B．30
W、40
W
C．40
W、60
W
D．60
W、100
W
C
13.如图所示电路中，各灯泡额定电压和额定功率分别是：A灯“10
V　10
W”，B灯“60
V　60
W”，C灯“20
V　20
W”，D灯“20
V　20
W”。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>PA>PD＝PC
C．PB>PD>PC>PA
D．PA>PC>PD>PB
B
14.（多选）如图所示，L1、L2是两个不同的小灯泡，a、b间有恒定电压，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，发生的现象是(　　)
A．L1亮度不变，L2变暗
B．L1变暗，L2变亮
C．电路消耗的总功率减小
D．经过滑动变阻器的电流减小
BCD
二非选择题：
15.一台线圈电阻为2
Ω的电动机接在110
V的电路中工作时，通过电动机的电流为10
A，求这台电动机消耗的电功率、发热功率、转化成的机械功率和电动机的效率。
解析：　电动机消耗的电功率即电路输入给电动机的功率
P′＝IU＝10×110
W＝1
100
W
发热功率P热＝I2R＝102×2
W＝200
W
转化成的机械功率P＝P′－P热＝1
100
W－200
W＝900
W
机械效率η＝×100%＝×100%≈82%。
答案：　1
100
W　200
W　900
W　82%
16.某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380
V的电动机带动下以0.4
m/s的恒定速度向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9
kW。不载人时测得电动机中的电流为5
A，若载人时扶梯的移动速度和不载人时的移动速度相同，则这台自动扶梯可同时承载的最多人数为多少？(设每个人的平均质量为60
kg，g取10
m/s2)
解析：　设可同时乘载的最多人数为n，此时电动机处于最大输出功率状态。该状态下，扶梯自身移动所需功率为
P1＝IU＝5×380
W＝1
900
W＝1.9
kW，
n个人以恒定速度v＝0.4
m/s向上移动所需功率为
P2＝P出－P1＝(4.9－1.9)kW＝3.0
kW，
所以n＝＝＝25(人)。
答案：　25人