12.1电路中的能量转化 同步练习—2020-2021学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

12.1电路中的能量转化 同步练习
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
一、选择题（共14题）
1、下列电器中利用电流的热效应工作的是（　? ）
Ａ．电饭煲?? Ｂ．电风扇?? Ｃ．电视机?? Ｄ．洗衣机
2、关于三个公式：①P=UI，②P=I2R③P=，下列叙述正确的是（　　）
A．公式①适用于任何电路的电热功率 B．公式②适用于任何电路的电热功率
C．公式①、②、③适用于任何电路电功率 D．上述说法都不正确
3、一只“220 V　100 W”的白炽灯，在110 V的电压下工作时的实际功率为(设灯泡电阻不变)(　　)
A．100 W? ?????? B．25 W
C．400 W ??????? D．40 W
4、两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B并联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（　　）
A.QA：QB=2：1???? B.QA：QB=1：2???? C.QA：QB=1：1??? D.QA：QB=4：1
5、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相等，都是R，设通过的电流强度相同，则在相
同的时间内，关于这只电炉和这台电动机的发热情况，下列说法中正确的是（　　）
? A．电炉和电动机产生电炉的热量相等 ? ???B． 产生的热量多于电动机产生的热量
? C．产生的热量少于电动机产生的热量 ??? ?D．无法判断
6、若A灯标有“220V 60W”，B灯标有“220V 100W”，把两灯接入电路中，下列说法中正确的是（??? ）
A．当通过两灯的电流相等时，A、B两灯一样亮 B．当通过两灯的电流相等时，B灯比A灯亮
C．当加在两灯的电压相等时，A、B两灯一样亮 D．当加在两灯的电压相等时，B灯比A灯亮
7、有人在调制电路时用一个“100kΩ W”的电阻和一个“300kΩ、W”的电阻串联，作为400kΩ的电阻使用，此时两串联电阻允许消耗的最大功率为??? （??? ）
A．W??? ?? B．W???? C．W??? ?? D．W
8、直流电动机的线圈电阻为R，正常工作时，电动机两端的电压为U，通过的电流强度为I，工作时间为t，下列说法正确的是
A．电动机线圈产生的热量为I2Rt B．电动机线圈产生的热量为
C．电动机消耗的电能为 D．电动机输出的机械能为UIt
9、电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上（如图所示）．下列说法正确的是（）
A． 开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，电烙铁消耗的功率增大
B． 开关接通时，灯泡发光，电烙铁通电，电烙铁消耗的功率减小
C． 开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，电烙铁消耗的功率增大
D． 开关断开时，灯泡熄灭，电烙铁也通电，电烙铁消耗功率不变
10、 一车载加热器（额定电压为24V）发热部分的电路如图所示，a、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为Pab、Pac、Pbc，则（??? ）
A．Pab＞Pbc???????????? B．Pab=Pac
C．Pac=Pbc????????????? D．Pab＜Pac?
11、电阻R和电动机M串联接到电路时，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作．设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有（ ?）
A．U1C．W1=W2，Q1>Q2 D．W112、 如图所示，电路中每个电阻的阻值都相同，额定功率也相同.当电压U升高时，先烧坏的电阻应是（　　）
A.R1和R2?? B.R3???
C.R4??? D.R5
13、如图为近日曝光的摩拜共享电动单车，与普通电动车不同的是，摩拜共享电动自行车采用“共享充电宝+自行车的方式”，其电池与普通充电宝类似，只有20000 mAh，输入、输出电压均为10 V，输入电流为8 A，输出电流为15 A，可以支持驱动人和单车行驶10 km左右。已知成人在平路上骑单车所受阻力约为20 N，则??? (　　)
A.该单车电池最多储存电能7.2×104 J
B.该单车电池充电时，从零电量充至满电量大约需要5 h
C.该单车电池电能的有效利用率约为27.8%
D.成人在平路上骑单车时，每秒钟平均消耗的电能约20 J
14、 有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，正常工作时的电流是1.0A，此时，电动机的输出功率是P出；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是P热，则（　　）
A．P出=2W，P热=0.5W? B．P出=1.5W，P热=8W C．P出=2W，P热=8W??? D．P出=1.5W，P热=0.5W
二、填空题（共4题）
1、英国物理学家焦耳通过一系列实验发现，电流发热具有下述规律：电流通过导体产生的热量跟　?? 　的二次方、导体的　? 　、通电的　? 　成正比．这个规律叫做焦耳定律．
2、将一个标有“3V 3W”字样的灯泡接到9V的电源上，若要让它正常工作，应串联一个________Ω的电阻.
3、 如图，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0.6Ω，R=10Ω．直流电压U=160V，电压表示数为110V，则通过电动机的电流　? 　A，输入电动机的电功率为　 　W，电动机工作1小时所产生的热量　?? 　J．
4、如图所示，A灯的额定功率为15W，A灯与B灯额定电压相同，在外加电压改变时设两盏灯的电阻保持不变，当K1与K2都断开时，电压表读数U=12V；当K1闭合，K2断开时，电压表读数U1=11V；当K1、K2都闭合时，电压表读数U2=9V时，则B灯的额定功率为________W。
三、计算题（共3题）
1、一只规格“220V，100W”的白炽灯，接在220V的电路中
（1）该灯正常工作时的电阻为多大。
（2）若每天使用3小，该灯一个月消耗多少度电（一月按30天算）
2、?“220 V 、66W”的电风扇，线圈电阻为20Ω，当接上220 V电压后。
求：（1）电风扇发热功率。
（2）电风扇转化为机械能的功率。
（3）如接上220 V电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率。
3、 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r=0.8 Ω，电路中另一电阻R=10 Ω，直流电压U=160 V，电压表示数UV=110 V。试求：
(1)通过电动机的电流。
(2)输入电动机的电功率。
(3)若电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量(g取10 m/s2)。
============参考答案============
一、选择题
1、 A
2、 B
3、 B
4、 B
5、 A
6、 D
7、 C
8、 A
【解析】
AB.根据焦耳定律得，电动机线圈产生的热量为Q=I2Rt；电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，线圈产生的热量．故A正确，B错误．
C.电动机两端的电压为U，通过的电流强度为I，工作时间为t，则电功为W=UIt，电动机消耗的电能为W=UIt；电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，则；故C错误．
D.由能量转化和守恒定律得，电动机输出的机械能；故D错误．
9、解答：? 解：A、开关接通时，灯泡发生短路，电灯熄灭，只有电烙铁通电，电路中电阻减小，有公式P=可知，消耗的功率增大；故A正确，B错误；C、开关断开时，电灯发光，电烙铁也通电，消耗的总功率减小，且电烙铁发热较少，消耗的功率减小，故CD错误，故选：A．
10、 D
【详解】
接ab，则电路的总电阻为
接ac，则电路的总电阻为
接bc，则电路的总电阻为
由题知，不管接那两个点，电压不变，为U=24V，根据
可知
故选D。
11、 A
【详解】设开关接通后，电路中电流为I．对于电阻R，由欧姆定律得U1=IR，对于电动机，U2＞IR，则U1＜U2．根据焦耳定律得Q1=I2Rt，Q2=I2Rt，则Q1=Q2因W1=Q1? W2=Q2+E机械则W1A．U1B．U1=U2，Q1=Q2，与结论不相符，选项B错误；
C．W1=W2，Q1>Q2，与结论不相符，选项C错误；
D．W112、 D
13、 C
14、 解：当电动机不转时，电动机的内阻为r==0.5Ω，
? 电动机正常工作时输出功率为P出=U2I2﹣I22r=1.5W．
? 卡住后热功率：P热==8W，故选：B
二、填空题
1、 电流，电阻，时间．
2、 6
3、 5；550；54000．
4、 40
三、计算题
1、 484Ω
??? W=0.1×3×30=9kw.h
2、 ?(1) 1.8 W　(2) 64.2 W　(3)2420 W ,? 2420 W
3、 (1)5 A　(2)550 W　(3)53 kg
【解析】(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR=U-UV=(160-110)V=50 V，流过电阻R的电流IR=A=5 A，即通过电动机的电流，IM=IR=5 A。
(2)电动机的分压UM=UV=110 V，输入电动机的功率P电=IMUM=550 W。
(3)电动机的发热功率P热=r=20 W，电动机输出的机械功率P出=P电-P热=530 W，又因P出=mgv，所以m==53 kg。