12.1 電路中的能量轉(zhuǎn)化—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三冊

1、第十二章 電能 能量守恒定律第1節(jié) 電路中的能量轉(zhuǎn)化一、單項選擇題1下列關于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是（）A電流做功越快，電功率越大，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多B在非純電阻電路中，C電功W=UIt只在純電阻電路中適用D電熱只在純電阻電路中適用2如圖所示為電動機提升重物的裝置，電動機線圈電阻為r=1，電動機兩端電壓為5V，電路中的電流為1A，物體重20N，不計摩擦力，則（）A電動機的機械功率為5WB電動機的電功率為1WC物體勻速上升時的速度為0.2m/sD電動機的熱功率為4W3能源問題是當今社會重要的一個難題。關于節(jié)約能源已經(jīng)深入到我們的家庭生活中?，F(xiàn)有兩盞節(jié)能燈A和B，其額定功率相

2、同，額定電壓A燈大于B燈，則（）A兩燈正常發(fā)光時，IA IBB兩燈電阻RA PBD將兩燈并聯(lián)后接入電路中，燈的功率4R1和R2分別標有“2，1.0A”和“4，0.5A”，將它們串聯(lián)后接入電路中，如圖所示，則此電路中允許消耗的最大功率為（ ）A1.5WB3.0WC5.0WD6.0W5電動機與小電珠串聯(lián)接入電路，電動機正常工作時，小電珠的電阻為R1，兩端電壓為U1，流過的電流為I1；電動機的內(nèi)電阻為R2，兩端電壓為U2，流過的電流為I2。則（）AI1I2BU1=R1I1CDU2=R2I26電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：一種是煮飯時的加熱狀態(tài)，另一種是鍋內(nèi)飯煮熟后的保溫狀態(tài)。如圖所示是電飯鍋電路的示意圖，

3、S是用感溫材料制造的開關，則（）A其中R2是供加熱用的電阻絲B開關S斷開時，電飯鍋處于加熱狀態(tài)C開關S閉合時，電飯鍋處于保溫狀態(tài)D開關S閉合時，R1被斷路7一臺直流電動機，其線圈的電阻值為0.5。當電動機兩端所加電壓為8V時，電動機正常工作，通過線圈的電流是2A。由此可知（）A電動機消耗的電功率為72WB電動機輸出的機械功率為12WC電動機線圈的發(fā)熱功率為2WD電動機的工作效率為50%8掃地機器人是智能家用電器的一種，能憑借一定的人工智能，自動在房間內(nèi)完成地板清理工作。若機器人電動機線圈電阻為r，當它正常工作時，電動機兩端所加的電壓為U，通過的電流為I，下列說法正確的是（）AB經(jīng)過時間t，電動

4、機消耗的電能C經(jīng)過時間t，電動機產(chǎn)生的熱量D經(jīng)過時間t，電動機輸出的機械功9電吹風中的電動機帶動風葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，生成的熱風可將頭發(fā)吹干。設電動機線圈的電阻為R1，它與電熱絲的電阻R2串聯(lián)，接到直流電源上，電吹風兩端電壓為U，通過的電流為I。下列說法正確的是（）A電吹風兩端的電壓U=I（R1+R2）B電吹風消耗的電功率為I2（R1+R2）C電吹風消耗的電功率為UI+I2（R1+R2）D電吹風輸出的機械功率為UII2（R1+R2）10如圖，電路中8個電阻r相同，r=1，另3個電阻阻值均為R=4，還有一個電阻阻值R0=2，將a，b與電源相連，電路中總電流為2A，則電路消耗的總功率為P，其

5、中R0上消耗的功率為P0，則（）AP=24W，P0=WBP=12W，P0=WCP=16W，P0=WDP=16W，P0=W二、多項選擇題11如圖所示電路，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為零，外接電路中的電阻R1 = 10 ，電動機的內(nèi)阻R2 = 10 ，當開關打開時，電流表的示數(shù)是1 A，當開關合上后，電動機轉(zhuǎn)動起來，電流表A的示數(shù)I和外電路消耗的電功率P應是（）AI = 2 ABI 2 ACP = 20 WDP 20 W12某集裝箱吊車的交流電動機輸入電壓為380 V，當?shù)踯囈?1 m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為57103kg的集裝箱時，測得電動機的電流為20 A，g取10 m/s2則下列說法正確的是（

6、 ）A電動機的內(nèi)阻為19 B電動機的內(nèi)阻為475 C電動機的輸出功率為76103WD電動機的工作效率為75%13如圖所示的電路，電源電動勢，內(nèi)阻不計，、為3個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的特性曲線如圖所示。當開關閉合后，下列關于電路中的燈泡的說法中，正確的是（）A燈泡消耗的電功率為0.30WB燈泡的電阻為75C燈泡的電阻為12D三燈泡消耗的總電功率為0.90W14如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風的電路圖，它主要由電動機M和電熱絲R構(gòu)成當閉合開關S1、S2后，電動機驅(qū)動風葉旋轉(zhuǎn)，將空氣從進風口吸入，經(jīng)電熱絲加熱，形成熱風后從出風口吹出已知電吹風的額定電壓為220 V，吹冷風時的功率為120 W，吹熱

7、風時的功率為1 000 W，關于該電吹風，下列說法正確的是（ ）A電熱絲的電阻為55 B電動機的電阻為C當電吹風熱風時，電熱絲每秒鐘消耗的電能為D當電吹風熱風時，電動機每秒鐘消耗的電能為15有三個電阻的阻值及額定功率分別為R110，P110W，R220，P280W，R35，P320W，它們組成的電路如圖(甲)、(乙)、(丙)所示。下列關于各圖的說法正確的是（ ）A圖(甲)兩端允許加的最大電壓為35VB圖(乙)電路允許通過的最大電流為5.5AC圖(丙)兩端允許加的最大電壓為17.5VD圖(丙)電路允許消耗的最大功率為110W三、填空題16一個阻值為R=4的電阻，在2s內(nèi)通過某導線橫截面的電荷量Q

8、=10C，則通過該導線的電流強度I=_A，2s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為_J。17一臺小型掃地機器人的直流電動機的額定電壓為12V，額定電流為5A，線圈電阻為0.2，將它接在直流電源的兩極間，電動機恰好能正常工作，則電動機消耗的總功率為_，轉(zhuǎn)化為機械能的功率為_18如圖所示，和都是“”的電阻，是“”的電阻，A、B兩端允許消耗的最大電功率是_W。四、解答題19有一小型直流電動機，把它接入U1 = 0.3 V的電路中時，電動機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流為I1 = 0.6 A；若把電動機接入U2 = 3.0 V的電路中時，電動機正常工作，工作電流是I2 = 1.0 A，求：（1）電動機正常工作時的輸出

9、功率是多少；（2）如果電動機正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率是多大。20如圖所示是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖電動機的內(nèi)阻r=0.8 ，電路中另一電阻R=10 ，直流電壓U=160 V，電壓表示數(shù)UV=110 V試求：（1）通過電動機的電流；（2）輸入電動機的電功率；（3）若電動機以v=10 m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量(g取10 m/s2)21如圖，是一個電熱毯示意電路圖R0是電熱毯中的電阻絲，R是與電熱毯與電阻絲串聯(lián)的電阻電熱毯上標有“220V 100W”字樣，S是控制電熱毯處于加熱狀態(tài)或保溫狀態(tài)的開關（1）用學過的公式推理說明開關S斷開時，電熱毯是

10、處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)？（2）若要求在保溫時電流通過電阻絲R0每分鐘有60J的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電阻R的阻值是多大？ 參考答案一、單項選擇題12345678910BCCABACADC二、多項選擇題1112131415BDBDACADAC三、填空題165 200 1760W 55W 181.5四、解答題19【答案】（1）2.5 W；（2）18 W【解析】（1）當U1 = 0.3 V，I1 = 0.6 A時，電動機不轉(zhuǎn)，此時電動機為純電阻，故電動機的內(nèi)電阻為當U2 = 3.0 V，I2 = 1.0 A時，電動機正常工作，此時電動機為非純電阻，則電動機的輸出功率為（2）當電動機正常工作被卡住時，電動機又為純電阻，其熱功率為20【答案】（1）5A（2）550W（3）53kg【解析】（1）通過R的電流：；（2）電動機的輸入功率：，（3）電動機內(nèi)電阻的發(fā)熱功率：，輸出的機械功率：而解得：21【答案】（1）電熱毯處于保溫狀態(tài)（2）4356【解析】（1）根據(jù)公式：R0一定，t