人教版（2023）必修第三冊12.1電路中的能量轉(zhuǎn)化

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（共19題）

一、選擇題（共11題）

電阻、的圖線如圖所示，則下列說法正確的是

A．

B．將與串聯(lián)后接于電源上，則電壓比

C．將與并聯(lián)后接于電源上，則電流比

D．將與并聯(lián)后接于電源上，則功率比

兩個小燈泡，分別標(biāo)有“、”和“、”的字樣，則它們均在正常發(fā)光時的電阻阻值之比為

A．B．C．D．

三個阻值相同的電阻，額定功率均為。接入如圖所示電路，改變電壓，使各電阻實際功率均不超過額定功率，則三個電阻的最大總功率為

A．B．C．D．

電熱水壺已進(jìn)入千家萬戶，極大地方便了我們的生活。如果將一電熱水壺接在的電源兩端，經(jīng)時間電熱水壺的開關(guān)自動切斷，假設(shè)熱量的損失不計、電熱絲的阻值不受溫度的影響。則

A．如果將電熱水壺接在的電源兩端，需經(jīng)的時間電熱水壺的開關(guān)自動切斷

B．如果將電熱水壺接在的電源兩端，需經(jīng)的時間電熱水壺的開關(guān)自動切斷

C．如果將電熱水壺接在的電源兩端，需經(jīng)的時間電熱水壺的開關(guān)自動切斷

D．如果將電熱水壺接在的電源兩端，需經(jīng)的時間電熱水壺的開關(guān)自動切斷

新冠肺炎疫情期間，同學(xué)們都待在家里認(rèn)真上網(wǎng)課。有一位同學(xué)為了估算全校師生在家上直播課時消耗的總電能。他查閱了相關(guān)資料，信息如表：

僅考慮信息表中的用電器，試估算全校師生在家上直播課時一天消耗的總電能約為

A．B．C．D．

某實驗小組用三只相同的小燈泡連接成如圖所示的電路，研究串并聯(lián)電路的特點。實驗中觀察到的現(xiàn)象是

A．?dāng)嚅_，與連接，三只燈泡都熄滅

B．?dāng)嚅_，與連接，三只燈泡亮度相同

C．閉合，與連接，三只燈泡都發(fā)光，、亮度相同

D．閉合，與連接，三只燈泡都發(fā)光，的亮度小于的亮度

電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)水燒干前的加熱狀態(tài)，另一種是鍋內(nèi)水燒干后的保溫狀態(tài)。如圖所示是電飯鍋電路的示意圖，是用感溫材料制造的開關(guān)，是電阻，是供加熱用的電阻絲。關(guān)于電飯鍋工作情況中說法正確的是

A．開關(guān)閉合時是加熱狀態(tài)，阻值要遠(yuǎn)小于的阻值

B．開關(guān)閉合時是保溫狀態(tài)，阻值要遠(yuǎn)小于的阻值

C．開關(guān)斷開時是保溫狀態(tài)，阻值要遠(yuǎn)大于的阻值

D．開關(guān)斷開時是加熱狀態(tài)，阻值要遠(yuǎn)大于的阻值

純電動汽車的發(fā)展將極大緩解燃油汽車帶來的污染問題，有助于改善城市空氣質(zhì)量。如圖所示為純電動汽車的電路示意簡圖，若汽車電池組的電動勢為，內(nèi)阻為，能量容量為。當(dāng)汽車以勻速行駛時，受到的阻力約為，此時直流驅(qū)動電機(jī)的輸入電壓為，輸入功率，則

A．當(dāng)汽車以行駛，電流為

B．電池組的熱功率為

C．直流驅(qū)動電機(jī)的內(nèi)阻約為

D．當(dāng)汽車以行駛，最大行駛里程約為

如圖所示，將燈泡和電動機(jī)串聯(lián)接在電壓為的理想電源兩端。已知燈泡規(guī)格為“”，電動機(jī)線圈電阻為。當(dāng)燈泡正常發(fā)光，下列說法錯誤的是

A．電動機(jī)的輸出功率為

B．電動機(jī)的輸入功率為

C．電動機(jī)的熱功率為

D．若利用該電動機(jī)帶動起重裝置勻速提升的重物（忽略一切阻力），內(nèi)升高

把六個相同的小燈泡接成如圖甲、乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，甲、乙兩電路所消耗的功率分別用和表示，則下列結(jié)論中正確的是

A．B．C．D．

在如圖甲所示的電路中，，，為三個相同規(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，電路中的總電流為，則此時

A．兩端的電壓為兩端電壓的倍

B．消耗的電功率為

C．、消耗的電功率的比值大于

D．的電阻為

二、填空題（共4題）

如圖所示，電解槽與電阻并聯(lián)后接到電源上，電源的電動勢，內(nèi)阻，電阻，電解槽電阻。閉合時電阻消耗的功率為，則此時通過電阻的電流為，電解槽中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為。

一盞電燈直接接在電壓恒定的電源上，其功率是。若將這盞燈先接一段很長的導(dǎo)線后，再接在同一電源上，此時導(dǎo)線上損失的電功率是，那么此電燈的實際功率將（選填“大于”、“等于”或“小于”），理由是。

如圖所示，拋物線、分別是純電阻直流電路中內(nèi)、外電路消耗的電功率隨電流變化的圖線（電源電動勢和內(nèi)阻一定）。由該圖可知：電源的最大輸出功率為，電源的內(nèi)電阻為。

如圖為“用電流表測電動機(jī)效率”的實驗示意圖，電源電動勢為，內(nèi)阻為，電動機(jī)線圈電阻為。調(diào)節(jié)變阻器，當(dāng)其阻值為時，電動機(jī)牽引質(zhì)量為的鉤碼勻速上升，測得鉤碼勻速上升高度所需時間為，電流表示數(shù)為，則此過程中電動機(jī)的輸入功率為，電動機(jī)損耗的能量為。

三、解答題（共4題）

一臺直流電動機(jī)的額定電壓為，電動機(jī)線圈電阻，當(dāng)它正常工作時通過的電流，在電動機(jī)正常運轉(zhuǎn)時間秒時間內(nèi)，求：

(1)電流所做的功。

(2)線圈上產(chǎn)生的熱量。

(3)電動機(jī)輸出的機(jī)械能。

如圖所示的電路中，兩平行金屬板、水平放置，兩極板的長度，兩板間的距離。電源電動勢，內(nèi)電阻，電阻。閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后，將一帶負(fù)電的小球從、兩金屬板左端正中間位置處以初速度水平向右射入兩板間，恰能從上極板板右側(cè)邊緣射出。若小球帶電量為，質(zhì)量為，不考慮空氣阻力，重力加速度。求此時：

(1)滑動變阻器接入電路的阻值。

(2)電源的輸出功率。

如圖所示是利用電動機(jī)提升重物的示意圖，其中是直流電動機(jī)。是一個質(zhì)量為的重物，它用細(xì)繩拴在電動機(jī)的軸上。閉合開關(guān)，重物以速度勻速上升，這時電流表和電壓表的示數(shù)分別是和，重物上升的速度。已知該裝置機(jī)械部分的機(jī)械效率為，重物的質(zhì)量（取）。求：

(1)電動機(jī)消耗的電功率；

(2)繩對重物做功的機(jī)械功率；

(3)電動機(jī)線圈的電阻。

如圖所示，電源的電動勢，電阻，電動機(jī)線圈的電阻，當(dāng)電鍵斷開時，電阻的電功率是，當(dāng)閉合時，電阻的電功率是，求：

(1)電源的內(nèi)阻。

(2)當(dāng)閉合時流過電源的電流和電動機(jī)輸出的功率。

答案

一、選擇題（共11題）

1.【答案】B

【解析】由題圖可知，當(dāng)時，，，所以，，則，A錯。與串聯(lián)時，，B正確。與并聯(lián)時，，，C、D均錯。

2.【答案】B

3.【答案】C

4.【答案】D

【解析】根據(jù)公式知，煮沸一壺水所需的熱量為。當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉淼臅r，所需熱量沒變，因此加熱時間要變?yōu)樵瓉淼谋?，即，A、B錯誤；

當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉淼臅r，加熱時間要變?yōu)樵瓉淼谋?，即，C錯誤，D正確。

5.【答案】C

6.【答案】D

7.【答案】C

【解析】由電路圖可以知道，而開關(guān)閉合時，被短路，只有接入電路；而開關(guān)斷開時，兩電阻串聯(lián)；則由可以知道，開關(guān)閉合時為加熱狀態(tài)，開關(guān)斷開時是保溫狀態(tài)；開關(guān)斷開時電流要大幅度減小，故阻值要遠(yuǎn)大于的阻值；故ABD錯誤，C正確。

8.【答案】D

9.【答案】A

【解析】燈泡正常發(fā)光，則燈泡兩端電壓為，電流，

可知電動機(jī)兩端電壓為；

電動機(jī)的輸入功率為；

電動機(jī)的熱功率；

電動機(jī)的輸出功率為，

則A錯誤；故BC正確；

若利用該電動帶動起重裝置勻速提升的重物（忽路一切阻力），則，

解得，

則內(nèi)升高，故D正確。

10.【答案】C

【解析】設(shè)燈泡正常發(fā)光時的電流為，對于甲圖，電路的總的電流為，此時甲的總功率的大小為，對于乙圖，電流的總電流的大小就為，此時乙的總功率的大小為，所以，故C正確，ABD錯誤。

11.【答案】C

二、填空題（共4題）

12.【答案】；

13.【答案】；，減去導(dǎo)線上的損失功率，得到電燈的實際功率將小于。

14.【答案】；

15.【答案】；

三、解答題（共4題）

16.【答案】

(1)

(2)

(3)

【解析】

(1)電流所做功：。

(2)線圖產(chǎn)生熱量：。

(3)電動機(jī)輸出機(jī)械能：。

17.【答案】

(1)

(2)

【解析】

(1)小球在極板間做類平拋運動，水平方向：

，

豎直方向：，

代入數(shù)據(jù)解得：

對小球，根據(jù)牛頓第二定律有：

代入數(shù)據(jù)解得：，

極板間電場強度為：

，

兩極板間的電壓為：，

電路電流為：

，

變阻器接入電路的