高中物理 2-5 電功率規(guī)范訓(xùn)練 粵教版選修3-1

第5節(jié)電功率(時(shí)間：60分鐘)知識(shí)點(diǎn)一電功和電功率、電熱、熱功率圖2－5－61.如圖2－5－6所示是電阻R1和R2的伏安特性曲線，并且把第一象限分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，現(xiàn)在把R1和R2并聯(lián)在電路中，消耗的電功率分別為P1和P2，并聯(lián)總電阻設(shè)為R.下列關(guān)于P1和P2的大小關(guān)系及R的伏安特性曲線應(yīng)該在的區(qū)域正確的是 ()．A．特性曲線在Ⅰ區(qū)，P1<P2B．特性曲線在Ⅲ區(qū)，P1>P2C．特性曲線在Ⅰ區(qū)，P1>P2D．特性曲線在Ⅲ區(qū)，P1<P2解析I－U特性曲線的斜率k＝eq\f(I,U)＝eq\f(1,R)，k越大，R就越小，所以R1<R2.R1、R2并聯(lián)后電阻R更小，所以R的伏安特性曲線在Ⅰ區(qū)，由于是并聯(lián)，電壓U相同，據(jù)P＝eq\f(U2,R)知R越大，P越小，所以P1>P2.答案C2．(雙選)關(guān)于三個(gè)公式P＝UI，P＝I2R，P＝eq\f(U2,R)的適用范圍，以下說法正確的是 ()．A．第一個(gè)公式普遍適用于求電功率，后兩式普遍適用于求熱功率B．在純電阻電路中，三個(gè)公式既可適用于求電功率，又可適用于求熱功率C．在非純電阻電路中，第一個(gè)公式可適用于求電功率，第二個(gè)公式可用于求熱功率，第三個(gè)公式?jīng)]有意義D．由U＝IR可知，三個(gè)公式?jīng)]有任何區(qū)別，它們表達(dá)相同的意義，所求P既是電功率，也是熱功率解析首先要明確，歐姆定律U＝IR只適用于純電阻電路，因此三個(gè)公式在純電阻電路中沒有區(qū)別，但在非純電阻電路中它們互不相同．其次，P＝UI表示電功率，而P＝I2R表示熱功率．因此，在純電阻電路中，UI＝I2R，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；而在非純電阻電路中，UI>I2R，即消耗的電能只有部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．答案BC3．三個(gè)電阻分別標(biāo)有“100Ω、4W”，“200Ω、2W”，“50Ω、8W”，若將它們并聯(lián)起來，允許消耗的最大功率是多少？解析三個(gè)電阻正常工作時(shí)的電壓為：U1＝eq\r(P1R1)＝20VU2＝eq\r(P2R2)＝20VU3＝eq\r(P3R3)＝20V當(dāng)三者并聯(lián)時(shí)應(yīng)接在20V的電源上，此時(shí)三者均正常工作，故允許消耗的最大功率為P總＝4W＋2W＋8W＝14W.答案14W[4．下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法中不正確的是 ()．A．電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多B．W＝UIt適用于任何電路，而W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t只適用于純電阻的電路C．在不是純電阻的電路中，UI>I2RD．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路解析本題考查的是電功、電功率和焦耳定律，關(guān)鍵是正確區(qū)分電功和電功率．電功率公式P＝eq\f(W,t)，功率越大，表示電流做功越快．對(duì)于一段電路，有P＝UI，I＝eq\f(P,U)，焦耳熱Q＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))2Rt，可見Q與P、U、t都有關(guān)．所以，P越大，Q不一定越大，A錯(cuò)．W＝UIt是電功的定義式，適用于任何電路，而I＝eq\f(U,R)只適用于純電阻的電路，B對(duì)．在不是純電阻的電路中，電流所做的功＝焦耳熱＋其他形式的能，所以W>Q，即UI>I2R，C正確．Q＝I2Rt是焦耳熱的定義式，適用于任何電路中產(chǎn)生的焦耳熱，D正確，故選A項(xiàng)．答案A知識(shí)點(diǎn)二非純電阻電路中的電功和電熱5．(雙選)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，在相同時(shí)間內(nèi) ()．A．電爐放熱與電動(dòng)機(jī)放熱相等[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)消耗的功率等于電爐的功率解析電爐屬于純電阻，電動(dòng)機(jī)屬于非純電阻，對(duì)于電爐有：U＝IR，放熱Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R，對(duì)于電動(dòng)機(jī)有：U>IR，放熱Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI>I2R.答案AB圖2－5－76.如圖2－5－7所示，有一內(nèi)電阻為4.4Ω的電解槽和一盞標(biāo)有“110V、60W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則()．A．電解槽消耗的電功率為120WB．電解槽的發(fā)熱功率為60WC．電解槽消耗的電功率為60WD．電路消耗的總功率為60W解析燈泡能正常發(fā)光，說明電解槽和燈泡均分得110V電壓，且干路電流I＝I燈＝eq\f(60,110)A，則電解槽消耗的功率P＝P燈＝60W，C對(duì)、A錯(cuò)；電解槽的發(fā)熱功率P熱＝I2R內(nèi)＝1.3W，B錯(cuò)；整個(gè)電路消耗的總功率P總＝220×eq\f(60,110)W＝120W，D錯(cuò)．答案C7．(濰坊高二檢測(cè))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B圖2－5－88.(雙選)如圖2－5－8所示，電阻R1＝20Ω，電動(dòng)機(jī)的繞組的電阻R2＝10Ω.當(dāng)電鍵打開時(shí)，電流表的示數(shù)是0.5A，當(dāng)電鍵合上后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率應(yīng)是 ()．A．I＝1.5AB．I＜1.5AC．P＝15WD．P＜15W解析電路兩端的電壓為：U＝I1R1＝0.5A×20Ω＝10V．電動(dòng)機(jī)是非純電阻用電器，UI2＞Ieq\o\al(2,2)R2，所以I2＜eq\f(U,R2)＝1A．電流表的示數(shù)I＝I1＋I(xiàn)2＜1.5A，A錯(cuò)誤、B正確．電路總功率為P＝U(I1＋I(xiàn)2)＜15W，C錯(cuò)誤、D正確．答案BD圖2－5－9[9.(雙選)如圖2－5－9所示的電路中，L1、L2是兩個(gè)不同的小燈泡，a、b間有恒定的電壓，它們都正常發(fā)光，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是 ()．A．L1亮度不變，L2變暗B．L1變暗，L2變亮C．電路消耗的總功率不變D．流過滑動(dòng)變阻器的電流變小解析變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí)阻值增大，并聯(lián)部分的電阻變大，分得電壓變大，所以L2兩端電壓增大，變亮，L1分得電壓變小，L1變暗，A錯(cuò)、B對(duì)．因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器電阻變大，總電阻變大，由P＝eq\f(U2,R)可知，U一定，P減小，即電路總功率減小，C錯(cuò)誤．又因?yàn)榭傠娮柙龃?，總電流減小，而L2電壓變大，電流變大，所以流過變阻器的電流減小，D正確．答案BD圖2－5－1010.如圖2－5－10所示的電路中，電爐電阻R＝10Ω，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻r＝1Ω，電路兩端電壓U＝100V，電流表的示數(shù)為30A，問通過電動(dòng)機(jī)的電流強(qiáng)度為多少？通電一分鐘，電動(dòng)機(jī)做的有用功為多少？解析題圖中的兩個(gè)支路分別為純電阻電路(電爐)和非純電阻電路(電動(dòng)機(jī))．在純電阻電路中可運(yùn)用歐姆定律I＝eq\f(U,R)直接求出電流強(qiáng)度，而非純電阻電路中的電流強(qiáng)度只能運(yùn)用干路和支路中電流強(qiáng)度的關(guān)系求出．在非純電阻電路中，電功大于電熱，兩者的差值才是有用功．根據(jù)歐姆定律，通過電爐的電流強(qiáng)度為I1＝eq\f(U,R)＝eq\f(100,10)A＝10A.根據(jù)并聯(lián)電路中的干路電流和支路電流的關(guān)系，則通過電動(dòng)機(jī)的電流強(qiáng)度為I2＝30A－I1＝20A.電動(dòng)機(jī)的總功率