人教版 高二 必修三 12.1 电路中的能量转化 同步练习（带答案）

电路中的能量转化同步练习
一、单选题
纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题，有助于改善城市空气质量．如图所示为纯电动汽车的电路示意简图，若汽车电池组的电动势为400V，内阻为，能量容量为当汽车以匀速行驶时，受到的阻力约为400N，此时直流驱动电机的输入电压为300V，输入功率15kW，则
A.
当汽车以行驶，电流为100A
B.
电池组的热功率为5kw
C.
直流驱动电机的内阻约为
D.
当汽车以行驶，最大行驶里程约为90km
一台直流电动机，其线圈的电阻值为。当电动机两端所加电压为6V时，电动机正常工作，通过线圈的电流是2A。由此可知
A.
电动机消耗的电功率为72W
B.
电动机输出的机械功率为12W
C.
电动机线圈的发热功率为2W
D.
电动机的工作效率为
某直流电动机，线圈电阻是，当它两端所加的电压为6V时，通过电动机的电流为由此可知
A.
电动机发热的功率为72W
B.
电动机消耗的电功率为72W
C.
电动机输出的机械功率为10W
D.
电动机的工作效率为
如图，电源两端电压为，“6V，12W”的灯泡与一个绕线电阻为的电动机串联。当电动机正常转动时，灯泡正常发光，则此时
A.
电路中电流为
B.
小灯泡电阻为
C.
电动机两端电压为
D.
电动机输出功率为48W
下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是
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.
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.
焦耳热适用于任何电路
如左下图所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如右下图所示。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.
充电宝产生的热功率为
C.
手机电池产生的焦耳热为
D.
手机电池储存的化学能为
有一台电风扇，额定电压为，额定电功率为，线圈电阻为当电风扇在额定电压下工作时，关于它的线圈电阻每分钟产生的热量是多少，有四位同学计算如下，其中正确的是
A.
B.
C.
D.
下表为一台电热水器的铭牌有一项内容模糊不清，电热水器内部电路可简化为如图所示电路，和均为电热丝。则下列说法中不正确的是?
???
某电热水器的简介
简化电路
额定电压
额定电流
高温档
中温挡
低温档
电源频率
A.
低温挡正常工作时的额定功率是440W
B.
中温档正常工作1分钟产生的热量是
C.
高温挡正常工作时的额定电流约为
D.
电热丝的电阻是
室内有几种用电器：的电饭煲、200W的电冰箱、750W的取暖器、250W的电视机和2kW的空调器。如果进线处有13A的保险丝，供电电压为220V，下列情况下不可能同时使用的是
A.
电饭煲和电冰箱
B.
取暖器和空调器
C.
电饭煲和空调器
D.
电冰箱、电视机和空调器
内阻为的直流电动机与阻值为的电阻串联接入电路，电动机正常工作，电阻两端电压为，流过的电流为，消耗的功率为；电动机两端电压为，流过的电流为，消耗的功率为，以下判断正确的是
A.
B.
C.
D.
如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作的电路图，电动机的内阻为，。直流电压，电压表示数为110V，则??
A.
通过电动机的电流110A
B.
输入电动机的电功率为800W
C.
电动机的输出功率为525W
D.
电动机的效率是
在如图所示电路中，电源电动势，电源内阻r为，电路中的电阻R为，小型直流电动机M的内阻为。闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为。则以下判断中正确的是
A.
电动机两端的电压为
B.
电源两端的电压为
C.
电动机的输出功率为
D.
电动机消耗的电功率为
二、多选题
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.
焦耳热适用于任何电路
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.
焦耳热适用于任何电路
如图所示，已知电源电动势，内阻，定值电阻，通过小灯泡的电流为，已知小灯泡的电阻为，小型直流电动机的线圈电阻，则
A.
电动机两端的电压
B.
电动机两端的电压
C.
电动机的输入功率
D.
电动机的输出功率
如图，电源电动势，内阻，闭合电键S后，标有“，”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕组的电阻，则：
A.
电源总功率
B.
电动机产生的热功率为
C.
电源的效率为
D.
此电动机可将重物以速度匀速提升
三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）
一台电风扇，内电阻是，接上220V的电压后，消耗的功率是66W，求：
电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流大小；
电风扇工作时，转化为机械能和内能的功率以及电动机的效率；
一台电风扇，内阻为，接上电压后，消耗的功率为。求：
电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流；
电风扇正常工作时转化为机械能的功率和内能的功率以及电动机的效率。
如图所示，通过电源的电流为，将一盏额定电压为、额定功率为的灯泡与一只线圈电阻为的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电，求：
电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？
灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？
电动机的效率为多少？
如图所示电路，电源电动势，直流电动机内电阻，定值电阻，闭合开关，电动机正好正常工作，以的速度匀速吊起的重物，电压表的示数为，，试求：
通过电动机的电流；
电动机的效率；
电源的内阻。
答案和解析
1.【答案】D
【解答】
A.汽车以行驶，电流为，故A错误；
B.电池组的热功率为，故B错误；
C.直流驱动电机的输出功率，内阻消耗的功率，直流驱动电机的内阻，故C错误；
D.汽车用电器的功率电池能量容量为，电池组总功率为，电池所用的时间，当汽车以行驶，最大行驶里程约为90km，故D正确。
故选D。
2.【答案】C
【解答】
直流电动机线圈电阻为R，当电动机工作时通过的电流为I，两端的电压为U
总功率为：
发热功率为：
根据能量守恒定律，其输出功率是：
机械的工作效率为。故C正确，故ABD错误。
故选C。
3.【答案】C
【解答】
直流电动机线圈电阻为R，当电动机工作时通过的电流为I，两端的电压为U；
总功率为：
发热功率为：
根据能量守恒定律，其输出功率是：
机械的工作效率为；故ABD错误，C正确
故选：C。
4.【答案】C
【解答】
A.通过电灯的电流：，由于电动机和灯泡串联，所以电路中电流为2A，故A错误；
B.小灯泡电阻为，故B错误；
C.电动机的电压：，故C正确；
D.电动机消耗的总功率：，绕线电阻的电热功率：，电动机输出的机械功率，故D错误。
故选C。
5.【答案】A
【解答】
A.电功率越大，表示电流做功越快，电路中产生的焦耳热不一定越多，故A错误；
B.公式是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，而只适用于纯电阻电路，故B正确；
C.在非纯电阻电路中，因为电流做功产生其它能量如机械能、化学能等，所以电功大于电热，即，故C正确；
D.焦耳热适用于任何电路中的焦耳热量的计算，故D正确。
本题选错误的，故选A。
6.【答案】D
【解答】
A.充电宝的输出电压U、输出电流I，所以充电宝输出的电功率为UI，故A错误；
B.充电宝内的电流也是I，但其内阻未知，所以产生的热功率不一定为，故B错误；
C.U是充电宝的输出电压，不是内电压，所以不能用计算电池产生的焦耳热，手机电池产生的焦耳热应为，故C错误；
D.由题的已知可得手机电池存储的化学能为，故D正确。
故选：D。
7.【答案】A
【解答】
电风扇正常工作时产生的热量是由于内阻发热产生的，所以每分钟产生的热量为：
。
故A正确，BCD错误。
故选A。
8.【答案】D
【解答】
A.低温档额定功率为：，故A正确；
B.中温档1分钟产生热量为：，故B正确；
低温档是和串联，中温档是，高温档是、并联工作，所以有：，，和并联之后电阻为：，则高温档的电流为：，故C正确，D错误。
故选D。
9.【答案】C
【解答】
A.当保险丝达到最大电流时电路中的总功率，电饭煲和电冰箱同时使用的功率为：，可以同时使用，故A错误；
B.取暖器和空调器同时使用的功率为：，可以同时使用，故B错误；
C.电饭煲和空调器同时使用的功率为：，不可以同时使用，故C正确；
D.电冰箱、电视机和空调器同时使用的功率为：，可以同时使用，故D错误。
故选C。
10.【答案】D
【解析】解：A、小灯珠与电动机串联，根据串联电路的规律可知，，故A错误；
B、根据功率公式可知，，则，，联立解得，，故B错误；
C、纯电阻电路中，，故C错误；
D、电阻满足，电动机不是纯电阻电路，，故，故D正确。
11.【答案】C
【解析】解：A、电动机和电阻串联，所以电流相等。
电阻R两端电压，
通过电动机的电流大小为：，故A错误；
B、电压表示数，电动机的电功率，故B错误；
C、电动机的热功率
电动机的机械功率，故C正确；
D、电动机的效率：，故D错误；
12.【答案】D
【解答】
A.电路中电流表的示数为，所以电动机的电压为：，故A错误；
B.电源两端的电压为，故B错误；
D.电动机的总功率为：，故D正确；
C.电动机的发热功率为：，所以电动机的输出功率为：，故C错误。
故选D。
13.【答案】BCD
【解答】
A.电功率越大，表示电流做功越快，电路中产生的焦耳热不一定越多，故A错误；
B.公式WUIt是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，而只适用于纯电阻电路，故B正确；
C.在非纯电阻电路中，因为电流做功产生其它能量如机械能、化学能等，所以电功大于电热，即R，故C正确；
D.焦耳热Rt适用于任何电路中的焦耳热量的计算，故D正确。
故BCD。
14.【答案】BCD
【解答】
A.电功率越大，表示电流做功越快，电路中产生的焦耳热不一定越多，故A错误；
B.公式WUIt是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，而只适用于纯电阻电路，故B正确；
C.在非纯电阻电路中，因为电流做功产生其它能量如机械能、化学能等，所以电功大于电热，即R，故C正确；
D.焦耳热Rt适用于任何电路中的焦耳热量的计算，故D正确。
故选BCD。
15.【答案】CD
【解答】
根据闭合回路欧姆定律可得
电动机的输入功率，
电动机的输出功率为：，故AB错误、CD正确。
故选CD。
16.【答案】BD
【解答】
A．灯泡正常发光，，，由欧姆定律得流过电源的电流，根据得：电源的总功率，故A错误；
C.根据电源效率公式，可得：，故C错误；
B.灯泡的电流，电动机的电流，电动机的热功率，故B正确；
D.电动机的总功率为，电动机的输出功率，当重物以速度匀速提升时需要的功率为：，故此电动机可以可将重物以速度匀速提升，故D正确。
故选BD。
17.【答案】解：由得
电风扇正常工作时转化为内能的功率
电风扇正常工作时转化为机械能的功率
电风扇正常工作时电动机的效率
18.【答案】解：由得?
电风扇正常工作时转化为内能的功率
电风扇正常工作时转化为机械能的功率
电风扇正常工作时电动机的效率
19.【答案】解：灯泡正常发光，可知路端电压为8V，
则：
通过灯泡的电流为：
故通过电动机的电流为：
对电动机所做的功为：；
电灯为纯电阻电路，故电功等于电热，
电动机线圈的热量为：?．
电动机的效率为：。
20.【答案】解：流过电阻R的电流，
即通过电动机的电流，。
电动机输出的机械功率
电动机的发热功率
电动机的输入功率
代入数据解得
电动机的效率。
由闭合电路欧姆定律知
即
解得
第2页，共2页
第1页，共1页