《优化方案2016_2017学年高中物理2.6焦耳定律电路中的能量转化课时作业含解析教科版选修3_1.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《优化方案2016_2017学年高中物理2.6焦耳定律电路中的能量转化课时作业含解析教科版选修3_1.doc（5页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、焦耳定律 电路中的能量转化一、选择题1关于计算电功率的三个公式PUI、PI2R、P的适用范围，以下说法中正确的是()A这三个公式的适用范围相同B第一个公式普遍适用，后两个公式只适用于纯电阻电路C第一个公式适用于无电阻的电路，后两个公式只适用于有电阻的电路D三个公式的适用范围与电路串、并联的方式无关解析：选BD电路可分为纯电阻电路和非纯电阻电路，PUI对两个电路都适用，而PI2R和P只适用于纯电阻电路，故B正确，A、C错误；这三个公式的适用范围与电路的串、并联方式无关，故D正确2用一个额定电压为220 V的电热水器煮沸一壶水需要t s，如果不考虑热水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么()
2、A当线路电压为110 V时，煮沸一壶水需要2t sB当线路电压为110 V时，煮沸一壶水需要4t sC当线路电压为55 V时，煮沸一壶水需要4t sD当线路电压为55 V时，煮沸一壶水需要16t s解析：选BD由公式Qt知，煮沸一壶水所需的热量为Qt.当电压变为原来的时，所需热量没变，因此时间要变为原来的4倍，即4t s，选项B正确；当电压变为原来的时，时间要变为原来的16倍，即16t s，选项D正确3(2012高考浙江卷)功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰假设每户家庭有2只60 W的白炽灯，均用10 W的L
3、ED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近()A8108 kWh B81010 kWhC81011 kWh D81013 kWh解析：选B按每户一天亮灯5小时计算，每户一年节省的电能为(260210)1035365 kWh182.5 kWh，假设全国共有4亿户家庭，则全国一年节省的电能为182.54108 kWh7.31010 kWh，最接近于B选项，故选项B正确，选项A、C、D错误 4.(2012高考上海卷)当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C，消耗的电能为0.9 J为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A3 V1.8
4、J B3 V3.6 JC6 V1.8 J D6 V3.6 J解析：选D设两次加在电阻R上的电压分别为U1和U2，通电的时间都为t.由公式W1U1q1和W1t可得：U13 V，0.1.再由W2U2q2和W2t可求出：U26 V，W23.6 J，故选项D正确5. 如图所示，电源的电动势为30 V，内电阻为1 ，一个“6 V，12 W”的电灯与一个绕线电阻为2 的电动机串联已知电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为()A36 W B44 WC48 W D60 W解析：选A由电路和题意可知，IIL2 A，则U机EIrUL30 V2 V6 V22 V，所以P出IU机I2r机(222222) W3
5、6 W.6. (长沙市一中高二检测)如图所示，R1和R2的规格为“4 W、100 ”，R3的规格为“1 W、100 ”，当A、B端加电源通电时，这部分电路允许消耗的最大功率为()A9 W B4.5 WC2.5 W D1.5 W解析：选D对R1和R2，额定电流I1I20.2 A对R3，额定电流I30.1 A若R1、R2、R3均能工作，则当I30.1 A时，I1I20.05 A，此时P31 WP1P2 W.故该电路允许消耗的最大功率PP3P1P21.5 W，D对7.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路
6、电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、B由图可知a、b的值分别为()A、 B、C、 D、解析：选D电源效率，E为电源的总电压(即电动势)，根据图像可知UaE，UbE，所以选项D正确8某实物投影机有10个相同的强光灯L1L10(24 V220 W)和10个相同的指示灯X1X10(220 V2 W)，将其连接在220 V交流电源上，电路如图所示若工作一段时间后L2灯丝烧断，则()AX1的功率减小，L1的功率增大BX1的功率增大，L1的功率增大CX2的功率增大，其他指示灯的功率减小DX2的功率减小，其他指示灯的功率增大解析：选CL2灯丝烧断后电路的总电阻增大，电路中总电流减小，流
7、过其他指示灯、强光灯的电流都同比例的减小，消耗的功率都减小，两端的电压都减小，则X2两端电压增大，消耗的功率也增大，C正确9. 如图所示的电路，已知电源内阻为r，定值电阻R0的阻值也为r，滑动变阻器R的总电阻为2r，若滑动变阻器的滑片P由A向B滑动，则()A电源输出功率由小变大B固定电阻R0上获得的功率由小变大C电源内部电势降落由小变大D滑动变阻器消耗的功率变大解析：选ABC由题图可知，当滑动变阻器的滑片P由A向B滑动时，变阻器的电阻在减小外电路电阻由3r逐渐减小为r，由电源输出的功率与外电阻的关系可知，电源输出功率由小变到最大，故选项A正确固定电阻R0消耗的功率为P0I2R0，而电流在不断增
8、大，则其消耗的功率也由小变大，电源内部电压Ir也由小变大，所以选项B、C正确对于求滑动变阻器消耗的功率的变化情况，可把R0r2r看做是新电源的内阻，则可知当R2r时滑动变阻器消耗的功率最大，当R变小时，其消耗的功率变小，选项D错误10.如图所示的图线表示某电池组的输出电压与电流的关系(UI图线)，图线表示其输出功率与电流的关系(PI图线)则下列说法正确的是()A电池组的电动势为50 VB电池组的内阻为 C电流为2.5 A时，外电路的电阻为15 D输出功率为120 W时，输出电压是30 V解析：选ACD电池组的输出电压和电流的关系为：UEIr，显然直线的斜率的大小等于r，纵轴的截距为电池组的电动
9、势，从题图中看出截距为50 V，斜率的绝对值大小等于r 5 ，A对，B错当电流为I12.5 A时，回路中电流I1，解得外电路的电阻R外15 ，C对当输出功率为120 W时，由图中PI关系图线中看出对应干路电流为4 A，再从UI图线中读取对应的输出电压为30 V，D对二、非选择题11. 如图所示，电源电动势E10 V，内阻r0.5 ，“8 V16 W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R01 ，求：(1)路端电压；(2)电源的总功率；(3)电动机的输出功率解析：(1)L正常发光，路端电压等于灯泡额定电压8 V.(2)由题意内电压U内(108) V2 V，则总电流I A4 A电源总功率为P
10、IE410 W40 W.(3)流经电动机的电流IM A2 A输入电动机的总功率P电动机UIM82 W16 W电动机内阻消耗功率P消耗IR041 W4 W故电动机输出功率P输出(164) W12 W.答案：(1)8 V(2)40 W(3)12 W12如图所示，为电动机提升重物的装置，电动机线圈r1 ，电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N，不计摩擦力，求：(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？(2)电动机输入功率和输出功率各是多少？(3)10 s内，可以把重物A匀速提升多高？(4)这台电动机的机械效率是多少？解析：(1)根据焦耳定律，热功率为：PQI2r121 W1 W.(2)电功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P入IU15 W5 W.输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P出P入PQ5 W1 W4 W.(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率，在10 s内P出tmgh.解得h m2 m.(4)机械效率P出/P入80%.答案：(1)1 W(2)5 W4 W(3)2 m(4)80%5
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