高中物理課時分層作業(yè)11焦耳定律電路中的能量轉(zhuǎn)化(含解析)教科版選修31

1、高中物理課時分層作業(yè)11焦耳定律電路中的能量轉(zhuǎn)化（含解析）教科版選修31課時分層作業(yè)（十一）焦耳定律 電路中的能量轉(zhuǎn)化基礎達標練（時間：15分鐘 分值：50分）一、選擇題（本題共6小題，每小題6分，共36分）1.功率為10 W的發(fā)光二極管（LED燈）的亮度與功率為60 W的白熾燈相當.根據(jù)國家節(jié) 能戰(zhàn)略，2016年前普通白熾燈應被淘汰.假設每戶家庭有2只60 W的白熾燈，均用10 W的 LED燈替代，估算出全國一年在省的電能最接近（按每戶一天亮燈5小時，全國共有4億戶家 庭計算）（）A. 8X10s kW-hB. 8X1O10 kWhC. 8X10” kW-hD. 8X1013 kWhB 按每

2、戶一天亮燈5小時計算，每戶一年節(jié)省的電能為（2X 60-2X10）X10 5X5X365 kW - h=182. 5 kW. h,全國共有4億戶家庭,則全國一年節(jié)省的電能為182.5X4X10kW-h= 7.3X10lokW-h,最接近于B選項，故選項B正確，選項R、C、D錯誤.如圖所示為某兩個電阻的匚？圖像，則兄：兄的值和把兩電阻串聯(lián)后接入電路時消耗 功率之比H： 2及并聯(lián)后接入電路時消耗功率之比/V ：2分別是（） TOC o 1-5 h z 2：12 ： 11：22：11 ： 22：11：21 ： 22：11：22 ： 11：2A 由小2圖像可知，見：足=2 ： L把幾、兄串聯(lián)接入電路，

3、由P=fR知P：區(qū)=兄：兄 =2 : 1.并聯(lián)時 A ： Pz =是：兄=1 ： 2.把六個相同的小燈泡接成如圖甲、乙所示的電路，調(diào)行變阻器使燈泡正常發(fā)光，甲、 乙兩電路所消耗的功率分別用尸中和尸乙表示，則下列結(jié)論中正確的是（）12V乙12 V甲A.尸甲=尸乙B.產(chǎn)甲=3尸乙C.尸乙=3尸中D.尸乙3尸中B 設每個燈泡正常工作時的電流為1,則甲圖中電路的總電流為32,尸“，= 12VX3I, 乙圖中電路的總電流為，產(chǎn)乙=12 VXZ,故有尸甲=3產(chǎn)乙，B正確.（多選）在如圖所示的電路中，電源電動勢為12 V,電源內(nèi)阻為1.0 Q,電路中的電 阻尼為1.5 Q,小型直流電動機頸的內(nèi)阻為0.5 C

4、.閉合開關S后，電動機轉(zhuǎn)動，電流表的示 數(shù)為2.0 A.以下判斷中正確的是（）電動機A.電動機的輸出功率為14 WB.電動機兩端的電壓為7.0 VC.電動機產(chǎn)生的熱功率為2. 0 WD.電源輸出的電功率為24 WBC 電動機的總功率為產(chǎn)電= 07=14 W, A錯誤；電路中電流表的示數(shù)為2.0 A,所以電 動機的電壓為：=萬一。內(nèi)一，花=斤-1（兄+r）=7 V, B正確；電動機的發(fā)熱功率為尸耳=7A =2=X0. 5 W=2 W, C正確；電源的輸出功率為尸劃尸一r=12X2 W2Xl W=20W, D錯 誤.如圖所示，直線4為某電源的?。繄D線，曲線6為某小燈泡的圖線，用該電源和 小燈泡組成

5、閉合電路時，電源的輸出功率和電源的總功率分別是（）C. 2 W, 3 WD. 4 W, 6 WD 用該電源和小燈泡組成閉合電路時，電源的輸出功率是0=2X2 W=4W,電源的總 功率是7=3X2 W=6 W.選項D正確. A 6為“220 V, 100 W”的兩盞相同的燈泡,C、D為“220 V, 40 W”的相同燈泡, 現(xiàn)將四部燈泡接成如圖所示電路，并將兩端接入電路，各燈實際功率分別為Pa、自、Pc、Pd, 則實際功率的大小順序正確的是（）A. PaPsPcPB. PA PAPA PcC. PPPPdD. PPAPPcB 根據(jù)斤=/得：-=凡=00 Q =484 Q Rc Ro )q = 1

6、 210。：由電路圖可知,B、。并聯(lián)，所以電壓相等，根據(jù)尸可知：PPc，A.，串聯(lián)，電流相等，根據(jù)尸，斤可知, KPAPa A.。的電流大于5、。的電流，根據(jù)尸=?可知：月為，PA P,、所以自 月 丹 R.故B項正確.二、非選擇題(14分).如圖所示，用一直流電動機提升重物，重物的質(zhì)量為s=10 kg,電源供電電壓恒為 220 V,電路中的保護電阻為Q10 Q,電動機的電阻為r=l。，不計各處摩擦，電動機正 常工作時電壓表的示數(shù)為170 V,求：(取10m/s)(1)電動機正常工作后通過電動機的電流是多少？(2)重物勻速上升的速度是多少？解析(1)斤兩端的電壓缶=220 V-170 V=50

7、 V通過電動機電流/=/=?= 5 A.(2)對電動機：產(chǎn)電=07=170X5 W=850 W尸內(nèi)= Fr=5X5Xl W=25 W產(chǎn)機=尸電一尸內(nèi)=825 W又因為電動機勻速提升重物，所以尸也=&=磔即y=8. 25m/s.答案(1)5 A (2)8. 25 m/s能力提升練(時間：25分鐘 分值：50分)一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1. 一只電飯煲和一臺洗衣機并聯(lián)接在輸出電壓為220 V的交流電源上(其內(nèi)電阻可忽略 不計)，均正常工作.用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0 A,通過洗衣機電動機的電 流是0.50A,則下列說法中正確的是 ()A.電飯煲的電阻為44 C

8、,洗衣機電動機線圈的電阻為440 QB.電飯煲消耗的電功率為1 555 W,洗衣機電動機消耗的電功率為155. 5 WC. 1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6X10, J,洗衣機電動機消耗的電能為6.6X10, JD.電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍C 由于電飯煲是純電阻元件，所以U幾=r=44 c, R = I=1 100 W其在1 min內(nèi)消耗的電能后=匕工=6.6X10, J洗衣機為非純電阻元件，所以U是2 =以=110 W lz其在1 min內(nèi)消耗的電能限=071=6.6X10, J其熱功率9出X2,所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍，C正確.（多選）在如

9、圖甲所示的電路中，L、A、乙為三個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示.當開關S閉合后，電路中的總電流為0.25 A,則此時（）L的電壓為L電壓的2倍L,消耗的電功率為0.75 WL的電阻為12 QL、L消耗的電功率的比值大于4 ： 1BD 由題意知，開關閉合后，L：的電流是L二的兩倍，根據(jù)伏安特性曲線知，L：的電壓不 等于L二的兩倍，所以A錯誤；由伏安特性曲線知，當電流為0.25 A時，電壓為3.0 V,故L 消耗的電功率A = C5=0.75 H,所以B正確：由題意知，L：的電流為0.125 A,根據(jù)伏安特 r; o 3性曲線知電壓約為0.3 V,再根據(jù) 4亍=丁荷z Q

10、=2. 4 Q,知C錯誤：L消耗的電功率為 1 U. 1ZO=0.3X0. 125 W=0. 037 5 W,故 A ： 2=20 ： 14 ： 1, D 正確.額定電壓為4.0 V的直流電動機的線圈電阻為1.0 Q,正常工作時，電動機線圈每秒 產(chǎn)生的熱量為4. 0 J,下列計算結(jié)果正確的是（）A.電動機正常工作時的電流強度為4.0 AB.電動機正常工作時的輸出功率為8.0 WC.電動機每分鐘將電能轉(zhuǎn)化成機械能為240.0 JD.電動機正常工作時的輸入功率為4.0 WC 電動機正常工作時的電流強度為2=/9A=2 A,選項A錯誤：電動機 正常工作時的輸出功率為人=1/尸內(nèi)=2X4 W4 H=4

11、 H,選項B錯誤：電動機每分鐘將電 能轉(zhuǎn)化成機械能為萬機=產(chǎn)出=4X60 J=240 J,選項C正確：電動機正常工作時的輸入功率 為片以=2X4 W=8 W,選項D錯誤.4.如圖所示，直線0為某一直流電源上總功率隨電流/的變化圖線，曲線次表示同一直流電源內(nèi)部熱功率隨電流了變化的圖線.若從 6的橫坐標為1A,那么四段表示的功率 為（）A. 1 WB. 6 WC. 2 WD. 2. 5 WC 在。點，電源的總功率等于電源內(nèi)耗功率，所以電源電動勢的大小為=3 V,短路電流的大小為1=3 A,所以電源的內(nèi)阻為r=l Q,圖像上相段所代表的功率為&=尸曲 -/r=lX3 W-fXl W=2 W,故選 C

12、.二、非選擇題（本題共2小題，共26分）5. （12分）電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器，它們一般具有加熱和保溫功 能，其工作原理大致相同，如圖所示為某種電熱式用電器的簡化電路圖，主要元件有電阻絲 兄、足和自動開關S,問：當開關S閉合和斷開時，用電器分別處于什么狀態(tài)？（2）用電器由照明電路供電，6=220 V,設加熱時用電器的功率為400 W,保溫時用電器 的功率為40 W,則兄和足分別為多大？解析 由于是純電阻電路，當S閉合時，足短路，用電器消耗的電功率尸：=4：當S斷開時，用電器消耗的電功率故S閉合時為加熱狀態(tài)，S斷開時為保溫狀態(tài). nir It：? 220（2） S閉合時，由只=方得Rt Q = 121 Q ；quu/?a8220:S斷開時，由得是=三一=（珠-121） Q=1 089 Q.分十九rzqu答案(l)S閉合時為加熱狀態(tài)，S斷開時為保溫狀態(tài)(2) 121 Q 1 089 Q6. (14分)如圖所示的電路中， = 3 Q,足=6 Q, 7&=1.5 C, C=20 uE當開關S斷開時，電源所釋放的總功率為2 W：當開關S閉合時，電源所釋放的總功率為4 W,求:(1)電源的電動勢和內(nèi)電阻：閉合S時，電源的輸出功率：(3)S斷開和閉合時，電容器所帶的電荷量各是多少?解析(1)S斷開時外電路是、幾串聯(lián)：=2(凡+ &)+!S閉合時：外電路工、