人教版高中物理必修第三冊第十二章電能能量守恒定律第1節(jié)電路中的能量轉(zhuǎn)化課時(shí)作業(yè)含答案

(限時(shí)：35分鐘)【合格考練】1．隨著科技的發(fā)展，家用電器種類越來越多。下列家用電器中利用電流的熱效應(yīng)工作的是()答案：B2．一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓是100V，電阻是2Ω。正常工作時(shí)，通過的電流為5A，則電動(dòng)機(jī)因發(fā)熱損失的功率為()A.500W B．200WC.50W D．450W解析：選C。根據(jù)焦耳定律得到P熱＝I2r＝(5A)2×2Ω＝50W，故C正確。3.(2024·浙江金華月考)如圖所示，某吊扇電機(jī)的內(nèi)阻為400Ω，相關(guān)參數(shù)如表所示，則正常工作時(shí)()功率：55W電壓/頻率：220V/50Hz噪音分貝：＜67dB(A)轉(zhuǎn)速：320r/min重量：整機(jī)5.0kgA.流過吊扇電機(jī)的電流為4.0AB.吊扇電機(jī)的發(fā)熱功率為25WC.吊扇電機(jī)的機(jī)械功率為55WD.吊扇平均每秒鐘轉(zhuǎn)過320圈答案：B4．一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，其線圈的電阻值為0.5Ω。當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端所加電壓為8V時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，通過線圈的電流是2A。由此可知()A.電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為72WB.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為12WC.電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率為2WD.電動(dòng)機(jī)的工作效率為50%解析：選C。電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P＝UI＝16W，故A錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率P熱＝I2R＝2W，故C正確；電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P出＝P－P熱＝14W，故B錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)的工作效率η＝eq\f(P出,P)＝87.5%，故D錯(cuò)誤。5.(2024·廣東佛山校聯(lián)考期中)如圖所示，用充電寶為一手機(jī)電池充電。已知充電寶的輸出電壓為U，輸出電流為I，手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，若U、I均恒定不變，充電一段時(shí)間t，則()A.手機(jī)電池的充電效率為1－eq\f(Ir,U)B.手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為UItC.充電寶輸出的電功率為UI＋I(xiàn)2rD.充電寶的電能轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池的化學(xué)能為UIt答案：A6．(2024·廣東深圳市寶安中學(xué)月考)某型號掃地機(jī)器人的銘牌信息見下表，已知掃地機(jī)器人剩余電量為480mA·h時(shí)，機(jī)器人自動(dòng)停止掃地并返回充電基座充電，則該型號掃地機(jī)器人()額定工作電壓10V額定功率40W電池容量2400mA·hA.掃地時(shí)額定電流為5AB.內(nèi)部電路的總電阻為2.5ΩC.可以連續(xù)掃地的時(shí)間為0.6hD.每次掃地釋放的電能最多約為6.9×104J答案：D7．(多選)如圖所示電路中，輸入電壓U恒為12V，燈泡L上標(biāo)有“6V12W”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM＝0.5Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光，則下列說法正確的是()A.燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為3ΩB.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為10WC.電動(dòng)機(jī)線圈電阻的發(fā)熱功率為2WD.整個(gè)電路消耗的電功率為12W解析：選AC。燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為RL＝eq\f(Ueq\o\al(2,L),PL)＝eq\f(62,12)Ω＝3Ω，故A正確；電動(dòng)機(jī)兩端的電壓U1＝U－UL＝12V－6V＝6V，整個(gè)電路中的電流I＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(12,6)A＝2A，所以電動(dòng)機(jī)的輸入功率P＝U1I＝6×2W＝12W，故B錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)的熱功率P熱＝I2RM＝4×0.5W＝2W，故C正確；整個(gè)電路消耗的功率P總＝UI＝12×2W＝24W，故D錯(cuò)誤?！镜燃壙季殹?．(多選)國慶期間小明去逛超市，遇促銷打折買了一個(gè)電吹風(fēng)，電吹風(fēng)的使用說明書上給出了如表所示的參數(shù)及圖示電路圖。下列說法正確的是()電吹風(fēng)銘牌參數(shù)額定電壓220V50Hz額定功率熱風(fēng)1000W冷風(fēng)250WA.該電吹風(fēng)發(fā)熱電阻R的阻值約為64.5ΩB．該電吹風(fēng)電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻為193.6ΩC．當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí)，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)D．當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為1000J解析：選AC。由表格可知發(fā)熱電阻的功率PR＝P－PM＝1000W－250W＝750W，所以該電吹風(fēng)發(fā)熱電阻R＝eq\f(U2,PR)＝eq\f(2202,750)Ω≈64.5Ω，故A正確；電動(dòng)機(jī)正常工作過程為非純電阻，不能使用公式R＝eq\f(U2,PM)計(jì)算電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻，故B錯(cuò)誤；由題圖可知，當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí)，發(fā)熱電阻斷路，電動(dòng)機(jī)工作，故吹冷風(fēng)，故C正確；當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，功率仍然為250W，故電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為W＝Pt＝250×1J＝250J，故D錯(cuò)誤。9．(2022·浙江嘉興期末)如圖所示的是一鍵加水的全自動(dòng)電熱水壺，當(dāng)壺內(nèi)水位過低時(shí)能自動(dòng)加滿水，加熱之后的水經(jīng)過一段時(shí)間后冷卻，機(jī)器又可以自動(dòng)加熱到設(shè)定溫度。某興趣小組對水泵電路進(jìn)行單獨(dú)測試時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)其兩端所加電壓U1＝8V時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)通過它的電流I1＝2A；當(dāng)其兩端所加電壓U2＝32V時(shí)，電動(dòng)機(jī)能帶動(dòng)負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)電流I2＝1A。電熱水壺加熱部分的信息如銘牌所示，則()A．這種電熱水壺工作時(shí)加熱部分的電阻約為4ΩB．水泵正常工作時(shí)消耗的熱功率為16WC．水泵正常工作時(shí)，其輸出的機(jī)械功率為28WD．使用一天該電熱水壺消耗的電能為43.2kW·h解析：選C。根據(jù)銘牌，這種電熱水壺工作時(shí)加熱部分的電阻約為R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,1800)Ω≈27Ω，A錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為r＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(8,2)Ω＝4Ω，水泵正常工作時(shí)消耗的熱功率為P熱＝Ieq\o\al(2,2)r＝12×4W＝4W，B錯(cuò)誤；水泵正常工作時(shí)，其輸出的機(jī)械功率為P出＝U2I2－Ieq\o\al(2,2)r＝32×1W－12×4W＝28W，C正確；在一天內(nèi)該電熱水壺的工作時(shí)間不確定，所以消耗的電能也不確定，D錯(cuò)誤。10.如圖所示的電路中，各燈泡額定電壓和額定功率分別是：A燈“10V10W”，B燈“60V60W”，C燈“20V20W”，D燈“20V20W”。在a、b兩端加上電壓后，四個(gè)燈泡都能發(fā)光。比較各燈泡消耗功率的大小，以下說法正確的是()A．PB>PD>PA>PC B．PB>PD>PC>PAC．PB>PA>PC＝PD D．PA>PC>PD>PB解析：選C。A燈正常工作時(shí)電阻RA＝eq\f(Ueq\o\al(2,A),PA)＝eq\f(102,10)Ω＝10Ω，B燈正常工作時(shí)電阻RB＝eq\f(Ueq\o\al(2,B),PB)＝eq\f(602,60)Ω＝60Ω，C燈正常工作時(shí)電阻RC＝eq\f(Ueq\o\al(2,C),PC)＝eq\f(202,20)Ω＝20Ω，D燈正常工作時(shí)電阻RD＝eq\f(Ueq\o\al(2,D),PD)＝eq\f(202,20)Ω＝20Ω。A燈和B燈串聯(lián)，電流相等，由P＝I2R，RA<RB，可知PA<PB；C燈和D燈并聯(lián)，電壓相等，由P＝eq\f(U2,R)，RC＝RD可知PC＝PD；由P＝I2R，IA＝2IC，RA＝eq\f(1,2)RC，可知PA＝2PC。故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。11.用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如圖所示，重物的質(zhì)量m＝50kg，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓是110V，不計(jì)各處摩擦。當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v＝0.9m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流I＝5.0A，g取10m/s2。(1)電動(dòng)機(jī)的總功率是多少？(2)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是多大？(3)1min內(nèi)電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量是多少？(4)該電動(dòng)機(jī)的效率是多少？解析：(1)電動(dòng)機(jī)消耗的總功率P總＝UI＝110×5W＝550W。(2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出＝Fv＝mgv＝50×10×0.9W＝450W，電動(dòng)機(jī)因發(fā)熱而損耗的功率為P熱＝I2RM，由能量守恒定律得P出＝P總