1、学业分层测评(十七)电路中的能量转化与守恒(建议用时：45分钟)学业达标1(多选)在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，若该电路电阻为R，则关于电功和电热的关系，下列结论正确的是()A在任何电路中，电功UItI2RtB在任何电路中，电功为UIt，电热为I2RtC在纯电阻电路中，UItI2RtD在非纯电阻电路中，UItI2Rt【解析】在纯电阻电路中，UItI2Rt，在非纯电阻电路中，UItI2Rt.故A，D错误，B，C正确【答案】BC2(2016潍坊高二检测)额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了相同的时间比较它们产生的热量，结果是()
2、A电风扇最多B电烙铁最多C日光灯最多 D一样多【解析】在三种用电器中，只有电烙铁是纯电阻用电器将电能全部转化为内能，故B选项正确【答案】B3把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t串t并为()A11 B21C41 D14【解析】串联后电阻为R12r，产生的热量为Q1t串t串；并联后电阻为R2，产生的热量为Q2t并t并，若要Q1Q2，所以有t串t并41.【答案】C4如图446所示，已知电源内电阻r为2 ，定值电阻R0为3 ，滑动变阻器阻值范围为010 .当滑动变阻器R使其阻值为R1时，在R1上获得最大功率，则R1的阻值应为() 【导学号
3、：37930051】图446A2 B3 C4 D5 【解析】将R0视为内阻，当外阻R1等于内阻(R0r)时，输出功率最大，即R1上的功率最大故D正确【答案】D5.在图447所示的电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 ，电路中的电阻R0为1.5 ，小型直流电动机M的内阻为0.5 .闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A以下判断中正确的是()图447A电动机的输出功率为14 WB电动机两端的电压为7.0 VC电动机产生的热功率为4.0 WD电源输出的电功率为24 W【解析】电动机两端的电压为UEI(R0r)7 V，电动机产生的热功率为P热I2rM2 W，电动机的输出功率为P1
4、UII2rM12 W，电源输出的电功率为P2EII2r20 W，故B正确【答案】B6. (多选)如图448所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则()图448A电灯L更亮，电流表的示数减小B定值电阻R2消耗的功率减小C电灯L变暗，电源的总功率减小D电灯L变暗，电流表的示数增大【解析】滑片向b端滑动，R1变大，电路中总电阻变大，根据I知I减小，电流表示数减小，根据EU外Ir知，U外变大，灯泡两端电压变大，故电灯L更亮再根据P2IR2，I减小，IL变大，故I2变小，R2功率变小，故C，D错误，A，B正确【答案】AB7如图449所示是一实验电
5、路图在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是()图449A路端电压变小B电流表的示数变大C电源内阻消耗的功率变小D电路的总电阻变大【解析】滑片触头由a端滑向b端的过程中，总电阻变小，D错误；干路电流变大，路端电压变小，A正确；内阻消耗功率变大，C错误；定值电阻R3上电压降低，电流表示数变小，B错误【答案】A8(2013上海高考)如图4410，电路中三个电阻R1、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R.当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0.则电源电动势为_；当S1、S2都断开时，电源的总功率为_图4410【解析】S1断开，S2闭合时
6、：P0()2R；S1闭合、S2断开时：P0()24R；联立得：r2R，E3，当S1、S2都断开时，PP0.【答案】3P0能力提升9如图4411所示，有一内电阻为4.4 的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则()图4411A电解槽消耗的电功率为120 WB电解槽的发热功率为60 WC电解槽消耗的电功率为60 WD电路消耗的总功率为60 W【解析】灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且干路电流II灯 A，则电解槽消耗的功率PP灯60 W，C对，A错；电解槽的发热功率P热I2R内1.3 W，B错；整个电路消耗的总功率
7、P总220 W120 W，D错【答案】C10. (多选)如图4412所示，当电路中的滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时() 【导学号：37930052】图4412A电容器C两端的电压增大B电容器C两极板间的电场强度增大C电压表的读数减小DR1消耗的功率增大【解析】P下滑时R2接入电路的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，R1消耗的功率减小，故D错误内电压减小，外电压增大，电压表的读数增大，故C错误电容器两端的电压增大，两极板间的电场强度增大，A，B选项正确【答案】AB11表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数，根据表中提供的信息，探究以下问题：规格后轮驱动直流永磁毂电机车型26电动自行车额
8、定输出功率120 W整车质量30 kg额定电压40 V最大载重120 kg额定电流3.5 A(1)在额定电压下工作时，该电机的内阻是多少？其效率为多大？(2)假设行驶过程中所受阻力是车和人总重的0.02倍，在最大载重量的情况下，人骑车行驶的最大速度为多大？(g取10 m/s2，车行驶速度最大时为匀速运动状态)【解析】(1)由功率之间的关系知：UII2rP出，所以r1.63 效率为85.7%.(2)当车以最大速度行驶时有P出0.02(Mm)gvm所以vm4 m/s.【答案】(1)1.63 85.7%(2)4 m/s12.如图4413所示，电源内阻r1 ，R12 ，R26 ，灯L上标有“3 V1.
9、5 W”的字样，当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时，电流表示数为1 A，灯L恰能正常发光图4413(1)求电源的电动势；(2)求当P移到最左端时，电流表的示数；(3)当滑动变阻器的Pb段电阻为多大时，变阻器R3上消耗的功率最大？最大值为多大？【解析】(1)滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电源的电动势EULIR1Ir3 V12 V11 V6 V.(2)当P移到最左端时，由闭合电路欧姆定律，I2 A.(3)设滑动变阻器的Pb段电阻为R3，R3与RL并联等效电阻R3L由闭合电路欧姆定律，得I，又U3IR3L所以P3当R32 时，变阻器R3上消耗的功率最大，且最大值为2 W.【答案】(1)6 V(2)2 A(3)2 2 W