12-1電路中的能量轉(zhuǎn)化(作業(yè))(人教版2019必修第三冊(cè))(解析版)

第1節(jié)電路中的能量轉(zhuǎn)化（作業(yè)時(shí)間：30分鐘）電功與電功率熱功和熱功率1．下列關(guān)于電功和電功率的說(shuō)法中正確的是（）A．電流做功越多，單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能越多B．電功率大的用電器，消耗的電能一定多C．電功率小的用電器，消耗的電能與通電時(shí)間無(wú)關(guān)D．電能消耗越快的用電器，它的電功率也越大【答案】D【詳解】A．電流做功的功率越大，單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能越多，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電功率大的用電器，在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能一定多，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)W=Pt可知，電功率小的用電器，消耗的電能與通電時(shí)間有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．電能消耗越快的用電器，它的電功率也越大，選項(xiàng)D正確。故選D。2．關(guān)于電流的熱效應(yīng)，以下說(shuō)法不正確的是（）A．電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方、導(dǎo)體的電阻．通電時(shí)間成正比B．如果一個(gè)電暖器在時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為，那么它的熱功率為C．在國(guó)際單位制中，熱功率的單位是瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)是D．當(dāng)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】BD【詳解】A．根據(jù)焦耳定律，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間成正比，A正確，不符合題意；B．如果一個(gè)電暖器在時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為，根據(jù)公式，它的熱功率為，B錯(cuò)誤，符合題意；C．在國(guó)際單位制中，熱功率的單位是瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)是，C正確，不符合題意；D．由于電動(dòng)機(jī)有內(nèi)阻，則當(dāng)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，D錯(cuò)誤，符合題意。故選BD。串、并聯(lián)電路中的電功率3．三只燈泡A、B和C，分別標(biāo)有“6V、6W”、“6V、12W”、“6V、36W”，以下說(shuō)法中正確的是（）A．若并聯(lián)在6V的電壓上，則三燈一樣亮B．若串聯(lián)在電路中且所有燈都能發(fā)光，則C燈最亮C．若串聯(lián)在電路中且所有燈都能發(fā)光，則A燈最亮D．三燈串聯(lián)后可接入18V的電壓，三燈均可正常發(fā)光【答案】C【詳解】A．若并聯(lián)在6V的電壓上，三個(gè)燈泡都正常發(fā)光，C的功率最大，最亮，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)公式可知，功率小的電阻最大，而串聯(lián)電路電流相等，則根據(jù)P＝I2R可知，電阻最大的功率最大，所以A燈最亮，故B錯(cuò)誤，C正確；D．三燈串聯(lián)后，電流相等，而電阻不等，所以電壓不是平均分配到三個(gè)燈泡，則三燈均不能正常發(fā)光，故D錯(cuò)誤。故選C。4．如圖所示，三個(gè)電阻的阻值相同，在AB間接上電源后，三個(gè)電阻的功率之比為（

）A．4∶1∶1 B．1∶4∶4C．2∶1∶1 D．1∶2∶2【答案】A【詳解】設(shè)通過(guò)R1的電流為I，由于三個(gè)電阻的阻值相同，故通過(guò)R2，R3兩位兩個(gè)電阻的電流均為，故三個(gè)電阻的電功率之比為：故選A。純電阻電路和非純電阻電路5．一盞規(guī)格為“，”的白熾燈和一臺(tái)規(guī)格為“，”的電風(fēng)扇并聯(lián)接入電壓恒為的交流電中，均正常工作。則（）A．白熾燈和電風(fēng)扇的熱功率一定不同B．白熾燈和電風(fēng)扇的熱功率一定相同C．白熾燈和電風(fēng)扇消耗的電功率一定不同D．白熾燈和電風(fēng)扇的電阻一定相等【答案】A【詳解】AB．電風(fēng)扇工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生反電流，所以通過(guò)電風(fēng)扇的電流較小，根據(jù)可知白熾燈和電風(fēng)扇的熱功率一定不同，B錯(cuò)誤，A正確；C．二者正常工作，消耗的電功率均為，相同，C錯(cuò)誤；D．白熾燈和電風(fēng)扇的電阻不一定相等，D錯(cuò)誤。故選A。6．在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，電源內(nèi)阻為1.0Ω，電路中的電阻R0為1.5Ω，小型直流電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻為0.5Ω。閉合開(kāi)關(guān)S后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表的示數(shù)為2.0A．以下判斷中正確的是（）A．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為14W B．電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為7VC．電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱功率為4W D．電源輸出的電功率為24W【答案】B【詳解】電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為U=E-I（R0＋r）=7V電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱功率為P熱=I2rM=2W電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P1=UI-I2rM=12W電源輸出的電功率為P2=EI-I2r=20W故選B。7．如圖所示是一個(gè)家用電熨斗電路結(jié)構(gòu)圖，通過(guò)改變內(nèi)部接線方式可以使電熨斗處于斷開(kāi)狀態(tài)或獲得中、低、高三個(gè)不同的溫度擋。下列接線方式中，能獲得低擋溫度的是（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】由可知，電壓一定時(shí)，電路的電阻越大，功率越小，由圖可知當(dāng)兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，電路的總電阻最大，功率最小，所以B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。8．把六個(gè)相同的小燈泡接成如圖甲、乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器使燈泡正常發(fā)光，甲、乙兩電路所消耗的功率分別用P甲和P乙表示，則下列結(jié)論中正確的是（）A．P甲=P乙 B．P乙=3P甲 C．P甲=3P乙 D．P乙>3P甲【答案】C【詳解】設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為I，對(duì)于甲圖，電路的總的電流為3I，此時(shí)甲的總功率的大小為P甲＝U?3I對(duì)于乙圖，電流的總電流的大小就為I，此時(shí)乙的總功率的大小為P乙＝U?I所以P甲＝3P乙故選C。9．現(xiàn)有額定電壓均為110V額定功率分別為100W和60W的燈泡A和B，將它們接在220V的直流電路中后，兩燈均正常工作，且消耗的電功率最小的電路是（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】對(duì)于A電路，根據(jù)歐姆定律可得燈A、B的阻值分別為；由于AB兩個(gè)燈泡的電阻大小不同，所以直接把AB串連接入電路的話，AB的電壓不會(huì)平分，AB不會(huì)同時(shí)正常發(fā)光；對(duì)于B電路，由于額定電壓都是110V，由上分析可知RB＞RA把燈泡B與電阻并聯(lián)的話，可以使并聯(lián)部分的電阻減小，可能使A與并聯(lián)部分的電阻相同，所以AB能同時(shí)正常發(fā)光，并且電路消耗的功率與A燈泡的功率相同，所以總功率的大小為200W；對(duì)于C電路，由于額定電壓都是110V，由上分析可知RB＞RA把燈泡A與電阻并聯(lián)的話，會(huì)使并聯(lián)的部分的電阻更小，所以AB的電壓不會(huì)平分，AB不會(huì)同時(shí)正常發(fā)光；對(duì)于D電路，把AB并聯(lián)之后與電阻串連接入電路的話，當(dāng)電阻的阻值與AB并聯(lián)的總的電阻相等時(shí)，AB就可以正常發(fā)光，此時(shí)電阻消耗的功率為AB燈泡功率的和，所以電路消耗的總的功率的大小為280W。綜合以上分析可知，正常發(fā)光并且消耗的功率最小的為B，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。10．如圖所示，P為一塊半圓形薄電阻合金片，先將它按圖甲方式接在電極A、B之間，然后將它再按圖乙方式接在電極C、D之間，設(shè)AB、CD之間的電壓是相同的，則這兩種接法相等時(shí)間內(nèi)在電阻中產(chǎn)生的熱量關(guān)系正確的是（）A．圖甲產(chǎn)生的熱量比圖乙產(chǎn)生的熱量多B．圖甲產(chǎn)生的熱量比圖乙產(chǎn)生的熱量少C．圖甲產(chǎn)生的熱量和圖乙產(chǎn)生的熱量一樣多D．因?yàn)槭切螤畈灰?guī)范的導(dǎo)體，所以判斷不出哪一個(gè)產(chǎn)生的熱量多【答案】A【詳解】將四分之一圓形薄合金片看成一個(gè)電阻，設(shè)為r，圖甲中等效為兩個(gè)電阻并聯(lián)R甲＝圖乙中等效為兩個(gè)電阻串聯(lián)R乙＝2r又因?yàn)閮啥说碾妷菏窍嗟鹊模视蒔＝知電阻小的產(chǎn)熱多，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。11．如圖所示為吹風(fēng)機(jī)的工作電路圖，為電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻、電阻絲的電阻為R。已知該吹風(fēng)機(jī)有兩個(gè)擋位，電源電壓恒為220V，低擋消耗的電功率為220W，高擋消耗的電功率為1100W，則下列對(duì)該電路的分析正確的是（）A．兩開(kāi)關(guān)均閉合時(shí)吹風(fēng)機(jī)為低擋位B．電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，其輸出的機(jī)械功率為220WC．吹風(fēng)機(jī)的電阻rM=220ΩD．R=55Ω【答案】D【詳解】A．由圖可知，兩開(kāi)關(guān)均閉合時(shí)，電阻絲接入電路，電阻絲發(fā)熱，所以此時(shí)為高擋位，故A錯(cuò)誤；B．由于電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻發(fā)熱，因此電機(jī)輸出的機(jī)械功率小于220W，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)接入電路，即為低擋位，流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為由于電動(dòng)機(jī)為非純電阻電路，所以電動(dòng)機(jī)的電阻故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)開(kāi)關(guān)、閉合時(shí)，為高擋位，由題意可知，電阻絲的功率為所以電阻絲的電阻為故D正確。故選。12．在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5A和2.0V。重新調(diào)節(jié)R使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V。則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率為（）A．47W B．44W C．32W D．18W【答案】C【詳解】電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)解得，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。13．電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車由于節(jié)能環(huán)保及良好的操控性能，越來(lái)越被大家認(rèn)可，但其安全性也引起了大家的關(guān)注.某電動(dòng)汽車的電池組是由約8000個(gè)鋰電池串并聯(lián)組成，其部分參數(shù)如下表：最大儲(chǔ)能額定輸出功率額定輸出電壓電池組內(nèi)阻20kW400V0.04～0.12Ω下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．電池組的額定輸出電流為5AB．該車以額定輸出功率持續(xù)行駛的時(shí)間小于2.5hC．該電池組充滿電所儲(chǔ)存的能量約為D．若電池組輸出端短路，則瞬間熱功率最大可達(dá)到400kW【答案】B【詳解】A.根據(jù)故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)故B正確；C．該電池組充滿電所儲(chǔ)存的能量約為故C錯(cuò)誤；D．若電池組輸