鲁科版（2019）高二物理必修第三册寒假复习主观题知识点专项练习：3.3电工与电热

高二物理鲁科版（2019）必修第三册寒假复习主观题知识点专项练习：3.3电工与电热
1．一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后正常工作消耗功率66W，求：
(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？
(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？
2．如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20N。忽略一切摩擦，求：
(1)电动机线圈电阻消耗的热功率为多少？
(2)10s内电动机可以把重物匀速提升多高？
3．如图，电池组的电动势E=28V，内电阻r
=
1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝40Ω，小电动机M的内电阻r1＝2Ω。当小电动机M稳定转动时，电流表A的读数为0.5A，求：
(1)电路中的总电流；
(2)电动机输出机械能的电功率。
4．如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，电阻，电动机正常工作时，电压表的示数，求：
(1)电源的总功率；
(2)电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率；
5．在如图所示的电路中，电源电动势E=20V，内阻r=2Ω；当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“4V?2W”的灯泡L和内阻的小型直流电动机都恰能正常工作。?求：
(1)电路中的电流强度；
(2)电源的输出功率；
(3)电动机的额定工作电压。
6．如图所示，电源电动势E=10V，内电阻
，小灯泡标有“2V，2W”，电动机D的内阻R'=0.5Ω，当变阻器的阻值R调到1Ω时，电灯和电动机均能正常工作。求：
(1)电动机两端的电压；
(2)电动机输出的机械功率。
7．一台电风扇，内阻为50Ω，接上220V电压后，消耗功率44W。问：
(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？
(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？
(3)如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？
8．电动车因其轻快便捷、经济环保，受到大众的喜爱。某型号电动车的铭牌显示：“重量为，电池电压为，电池容量为，电机电阻为”。一个体重为50kg的人，骑着该型号电动车以的速度沿水平路面匀速行驶，此时仪表显示电机中的电流为，且该车匀速行驶时所受阻力为电动车与人的总重力的3%。已知重力加速度取，试求：
(1)电动机的输出功率及效率；
(2)在此理想状态下，能够骑行的最远距离。
9．直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用，如图所示，一直流电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上，电动机内阻，电灯灯丝电阻阻值认为保持不变），电源电动势，内阻，开关S闭合，电动机正常工作时，电压表读数为。求：
(1)流过电源的电流；
(2)电动机的输出功率；
(3)电源的效率。
10．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。如图所示∶一段横截面积为S、长为l的金属电阻丝，单位体积内有n个自出电子，每一个电子电量为e。该电阻丝通有恒定电流时，两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v。
(1)求导线中的电流I；
(2)有人说“导线中电流做功，实质上就是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功”。这种说法是否正确，通过计算说明。
11．研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器
R，使电动机停止转动时，电压表和电流表的示数分别为U1=1.0V和
I1=0.5A；重新调节R，使电动机恢复正常运转，此时电动机拉着重物以a=1m/s2的
加速度匀加速上升，当重物的速度
v0=1m/s
时，电压表和电流表的示数分别为U2=15.0V
和
I2=2.0A，g
取
10m/s2。求此时：
(1)电动机的输出电功率
P
出；
(2)该重物的质量m
和电动机的效率η。
12．如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，电动机内电阻＝，电路中另一电阻＝，直流电压＝120V，理想电压表示数＝100V，求：
(1)通过电动机的电流。
(2)输入电动机的电功率。
(3)此电动机提升质量为50kg物体匀速上升的最大速度是多少？（g=10m/s2）
13．小华在路上行走时发现，路边汽车发动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，车灯内阻为定值电阻。已知汽车电源内阻为0.2Ω，车灯电阻为1Ω，电动机内阻为0.125Ω，车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，车灯的电功率36W，电动机正常工作。电流表的内阻不计，求：
(1)电源的电动势；
(2)电动机启动的瞬间，流过电流表的电流；
(3)利用这一电动机在正常工作的情况下匀速吊起一质量为m=3kg的重物，吊起的速度是多少？（重力加速度g=
10m/s2）
14．大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面50km以下的大气看作具有一定程度漏电的均匀绝缘体（即电阻率较大的物质）；离地面50km以上的大气则可看作是带电粒子密度非常高的良导体，地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面L=50km处与地面之间的电势差约为U=3.0V。由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变，统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为q=1800C。试估算（已知地球半径r=6400km，球面面积结果保留一位有效数字）。
(1)大气的电阻率；
(2)地球的漏电功率P。
15．表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数，根据表中提供的信息，探究以下问题：
规格
后轮驱动直流电机
车型
26″电动自行车
额定输出功率
120W
整车质量
30kg
额定电压
40V
最大载重
120kg
额定电流
3.5A
(1)在额定电压下工作时，该电机的内阻是多少，其效率为多大；
(2)假设行驶过程中所受阻力是车和人总重的0.02倍，在最大载重量的情况下，人骑车行驶的最大速度为多大。（g取10m/s2）
16．一电熨斗的铭牌标有“220V，1100W”字样。求：
(1)电熨斗正常工作时的电阻；
(2)电熨斗正常工作1分钟消耗的电能。
17．一只白炽灯标有“220V
100W”字样
(1)正常发光时电阻多大？
(2)灯泡正常工作一小时产生了多少热量？
18．规格为“220
V，36
W”的排气扇，线圈的电阻为40
Ω，求接上220
V电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热功率分别为多少？
19．有一起重机用的是直流电动机，如图所示，其内阻r＝0.8Ω，线路电阻R＝10Ω，电源电压U＝150V，伏特表的示数为110V，求：
(1)通过电动机的电流；
(2)输入到电动机的功率P入。
20．如图所示，电源电动势为E=30V，内阻为r=1Ω，电灯上标有“6V，12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω。若电灯恰能正常发光，求∶
(1)流过电灯的电流；
(2)电动机两端的电压；
(3)电动机的输出功率。
参考答案
1．(1)0.3A；(2)64.2W
2．(1)1W；(2)2m
3．(1)2A；(2)25.5W
4．(1)20W；(2)12W；8W
5．(1)0.5A；(2)9.5W；(3)13V
6．(1)6V；(2)5.5W
7．(1)0.2A；(2)
42W，2W；(3)4.4A
，968W，968W
8．(1)240W；65.2%；(2)
9．(1)；(2)；(3)
10．(1)；(2)这种说法正确。
11．(1)22W；(2)2kg，
12．(1)10A；(2)1000W；(3)1.8m/s
13．(1)12V；(2)；(3)2.4m/s
14．(1)；(2)
15．(1)1.63Ω，85.7%；(2)4m/s
16．(1)44Ω；(2)6.6×104J
17．(1)
484Ω；(2)
3.6×105J
18．35
W，1
W
19．(1)
4A；(2)
440W
20．(1)
2A；(2)
22V；(3)
36W