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學(xué)業(yè)分層測評(píng)(十二)電功率(建議用時(shí):45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1.對(duì)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(jì)算電功可用公式W=I2RtB.在非純電阻電路中,計(jì)算電功可用公式W=I2RtC.在非純電阻電路中,計(jì)算焦耳熱用Q=UItD.在純電阻電路中,計(jì)算焦耳熱可以用Q=UIt【解析】電功的計(jì)算式W=UIt適用于任何形式的電路,焦耳熱計(jì)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(shí),制冷狀態(tài)與送風(fēng)狀態(tài)交替運(yùn)行,一空調(diào)器在不同工作狀態(tài)下電功率隨時(shí)間變化的關(guān)系圖2-5-7所示,此空調(diào)器運(yùn)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(dòng)機(jī)線圈的電阻為Ω,把它接入220V的電路中,以下幾種計(jì)算時(shí)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(duì)純電阻電路電熱的計(jì)算可用Q=UIt=I2Rt=eq\f(U2t,R),而電風(fēng)扇工作時(shí)不能看成純電阻電路,故電熱計(jì)算要用Q=I2Rt計(jì)算,而電流計(jì)算I=eq\f(P,U)用于任何電路,所以C項(xiàng)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(shí)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(xiàng)正確.【答案】B6.(多選)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)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(shí)間內(nèi)()A.電爐放熱大于電動(dòng)機(jī)放熱B.電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓C.電爐兩端電壓等于電動(dòng)機(jī)兩端電壓D.電動(dòng)機(jī)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(cuò),電動(dòng)機(jī)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(duì),C錯(cuò),由P=UI得D對(duì).【答案】BD7.(多選)日常生活用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng),電熱絲給空氣加熱,得到熱風(fēng)可將頭發(fā)吹干.設(shè)電動(dòng)機(jī)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(jī)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(xiàng)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(duì)任何電路都適應(yīng),而電吹風(fēng)內(nèi)部是一電動(dòng)機(jī),I2(R1+R2)為整個(gè)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(shí)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的電流為12AB.電動(dòng)機(jī)消耗的功率為48WC.電動(dòng)機(jī)線圈在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為480JD.電動(dòng)機(jī)輸出的功率為8W【解析】通過電動(dòng)機(jī)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(cuò)誤;電動(dòng)機(jī)消耗的功率為P=U1I=24×2W=48W,故B正確;電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的熱功率P熱=I2r=22×2W=8W,電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出=P-P熱=48W-8W=40W,故D錯(cuò)誤.【答案】BC10.在如圖2-5-10甲所示的電路中,電源電動(dòng)勢為V,內(nèi)阻不計(jì),L1、L2、L3為3個(gè)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(cuò)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(dòng)勢為V,內(nèi)阻不計(jì),所以當(dāng)開關(guān)閉合后,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),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(shí),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(xiàng)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(xiàng)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(cuò).【答案】B11.如圖2-5-11所示的電路中,電源電動(dòng)勢E=V,內(nèi)阻r=Ω,電阻R2=Ω,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí);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(hào):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(dòng)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(dòng)直流永磁體電機(jī)車型26″電動(dòng)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(dòng)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(jī)在額定電壓下正常工作的效率.(2)僅在永磁體電機(jī)以額定功率提供動(dòng)力的情況下,人騎自行車的最大速度.(3)僅在永磁體電機(jī)以額定功率提供動(dòng)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(dòng)機(jī)的額定電壓為U0=40V,額定電流為I0=A,所以電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸入功率為P輸入=U0I0=140W.又因電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P輸出=120W,所以電動(dòng)機(jī)的效率為η=P輸出/P輸入=%.(2)行駛時(shí)所受阻力為f=k(M+
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