高中物理粵教版1第二章電路學(xué)業(yè)分層測評12

學(xué)業(yè)分層測評(十二)電功率(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達標(biāo)]1．對于接入電路的燈泡來說，亮度大的燈泡一定是()A．流過的電流大的 B．電阻大的C．消耗功率大的 D．加在兩端電壓高的【解析】連入電路的不同燈泡，燈泡的亮度指的是燈泡消耗的功率的大小，亮度大的燈泡指的是消耗的功率大，所以C正確．【答案】C2．(多選)關(guān)于電功和焦耳熱，下列說法正確的是()A．在純電阻電路中，計算電功可用公式W＝I2RtB．在非純電阻電路中，計算電功可用公式W＝I2RtC．在非純電阻電路中，計算焦耳熱用Q＝UItD．在純電阻電路中，計算焦耳熱可以用Q＝UIt【解析】電功的計算式W＝UIt適用于任何形式的電路，焦耳熱計算式Q＝I2Rt也是普遍適用的，但是只有在純電阻電路中，電功W才等于焦耳熱Q.【答案】AD3．夏天，空調(diào)器正常工作時，制冷狀態(tài)與送風(fēng)狀態(tài)交替運行，一空調(diào)器在不同工作狀態(tài)下電功率隨時間變化的關(guān)系圖2-5-7所示，此空調(diào)器運轉(zhuǎn)1h用電()圖2-5-7A．度 B．度C．度 D．度【解析】W＝P1t1×4＋P2t2×4＝4××eq\f(10,60)＋0．5×eq\f(5,60))kW·h＝kW·h.【答案】B4．有一只電風(fēng)扇，標(biāo)有“220V50W”，電動機線圈的電阻為Ω，把它接入220V的電路中，以下幾種計算時間t內(nèi)產(chǎn)生熱量的方法，正確的是()A．Q＝eq\f(U2t,R) B．Q＝PtC．Q＝(eq\f(P,U))2Rt D．以上三種方法均正確【解析】對純電阻電路電熱的計算可用Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2t,R)，而電風(fēng)扇工作時不能看成純電阻電路，故電熱計算要用Q＝I2Rt計算，而電流計算I＝eq\f(P,U)用于任何電路，所以C項正確．【答案】C5．額定電壓、額定功率均相同的電風(fēng)扇、電烙鐵和日光燈，各自在額定電壓下正常工作了相同的時間．比較它們產(chǎn)生的熱量，結(jié)果是()A．電風(fēng)扇最多B．電烙鐵最多C．日光燈最多D．一樣多【解析】在三種用電器中，只有電烙鐵是純電阻用電器，將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B選項正確．【答案】B6．(多選)一臺電動機的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，都通過相同的電流，在相同的時間內(nèi)()A．電爐放熱大于電動機放熱B．電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓C．電爐兩端電壓等于電動機兩端電壓D．電動機消耗的功率大于電爐消耗的功率【解析】由焦耳定律Q＝I2Rt知A錯，電動機為非純電阻電路兩端電壓U>IR，電爐為純電阻電路，兩端電壓U＝IR.故B對，C錯，由P＝UI得D對．【答案】BD7．(多選)日常生活用的電吹風(fēng)機中有電動機和電熱絲，電動機帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，得到熱風(fēng)可將頭發(fā)吹干．設(shè)電動機線圈的電阻為R1，它與電熱絲的電阻R2相串聯(lián)，接到直流電源上，電吹風(fēng)機兩端電壓為U，通過的電流為I，消耗的電功率為P，則以下選項正確的是()A．IU>P B．IU＝PC．P>I2(R1＋R2) D．P＝I2(R1＋R2)【解析】P＝UI為定義式，對任何電路都適應(yīng)，而電吹風(fēng)內(nèi)部是一電動機，I2(R1＋R2)為整個電路的熱功率，所以有P>I2(R1＋R2)．【答案】BC8.如圖2-5-8所示電路中，燈泡L1和L3上標(biāo)有“220V100W”，燈泡L2和L4標(biāo)有“220V40W”，設(shè)燈泡電阻不變，當(dāng)電路接上220V電壓后，實際功率最大和最小的燈泡分別是()圖2-5-8A．L1和L3 B．L1和L2C．L2和L4 D．L3和L4【解析】R1＝R3<R2＝R4，功率最大的是L2，又因P1>P3，而P3>P4，知功率最小為L4.【答案】C[能力提升]9．(多選)在如圖2-5-9所示的電路中，定值電阻的阻值為10Ω，電動機M的線圈電阻值為2Ω，a、b兩端加有44V的恒定電壓，理想電壓表的示數(shù)為24V，由此可知()圖2-5-9A．通過電動機的電流為12AB．電動機消耗的功率為48WC．電動機線圈在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為480JD．電動機輸出的功率為8W【解析】通過電動機的電流與通過定值電阻的電流相同為I＝eq\f(U－U1,R)＝eq\f(44－24,10)A＝2A，故A錯誤；電動機消耗的功率為P＝U1I＝24×2W＝48W，故B正確；電動機線圈在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q＝I2rt＝22×2×60J＝480J，故C正確；電動機的熱功率P熱＝I2r＝22×2W＝8W，電動機的輸出功率P出＝P－P熱＝48W－8W＝40W，故D錯誤．【答案】BC10．在如圖2-5-10甲所示的電路中，電源電動勢為V，內(nèi)阻不計，L1、L2、L3為3個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．當(dāng)開關(guān)閉合后，下列判斷錯誤的是()甲乙圖2-5-10A．燈泡L1的電阻為12ΩB．通過燈泡L1的電流為通過燈泡L2電流的2倍C．燈泡L1消耗的電功率為WD．燈泡L2消耗的電功率為W【解析】由于電源電動勢為V，內(nèi)阻不計，所以當(dāng)開關(guān)閉合后，達到穩(wěn)定狀態(tài)時，加在小燈泡L1兩端的電壓應(yīng)為V，由小燈泡的伏安特性曲線可以看出當(dāng)電壓為V時，流過小燈泡L1的電流為I1＝A，由此求得，燈泡L1的電阻為12Ω，所以A選項正確．由P＝UI可以求得燈泡L1消耗的電功率為W，所以C選項正確．L2與L3串聯(lián)，L2兩端的電壓為V，由I-U圖象可知，I2＝A，則L2消耗的電功率P2＝U2I2＝W，故D正確，由以上分析可知I1<2I2.故B錯．【答案】B11.如圖2-5-11所示的電路中，電源電動勢E＝V，內(nèi)阻r＝Ω，電阻R2＝Ω，當(dāng)開關(guān)S斷開時；電流表的示數(shù)為1.5A，電壓表的示數(shù)為V，試求：(1)電阻R1和R3的阻值；圖2-5-11(2)當(dāng)S閉合后，電壓表的示數(shù)以及R2上消耗的電功率.【導(dǎo)學(xué)號：30800025】【解析】(1)R3＝eq\f(U3,I3)＝eq\f,Ω＝Ω由E＝I3(R1＋R3＋r)代入數(shù)據(jù)有＝(R1＋＋解得R1＝Ω(2)S閉合后，R總＝R1＋r＋eq\f(R2·R3,R2＋R3)＝Ω電壓表的示數(shù)U＝eq\f(E,R總)×eq\f(R2·R3,R2＋R3)＝eq\f(6,×V＝VR2上消耗的功率P2＝eq\f(U2,R2)＝eq\f(12,W＝W.【答案】(1)ΩΩ(2)1V2W12．一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)表：規(guī)格后輪驅(qū)動直流永磁體電機車型26″電動自行車額定輸出功率120W整車質(zhì)量30kg額定電壓40V最大載重120kg額定電流3.5A質(zhì)量為M＝70kg的人騎此電動自行車沿平直公路行駛，所受阻力f恒為車和人總重的k＝倍，g取10m/s2.求：(1)此車永磁體電機在額定電壓下正常工作的效率．(2)僅在永磁體電機以額定功率提供動力的情況下，人騎自行車的最大速度．(3)僅在永磁體電機以額定功率提供動力的情況下，當(dāng)車速為v1＝1.0m/s，人騎車的最大加速度．【解析】(1)由表可知，電動機的額定電壓為U0＝40V，額定電流為I0＝A，所以電動機正常工作時輸入功率為P輸入＝U0I0＝140W．又因電動機的輸出功率為P輸出＝120W，所以電動機的效率為η＝P輸出/P輸入＝%.(2)行駛時所受阻力為f＝k(M＋