1、课时素养评价 十三电功与电热 (15分钟30分)一、选择题(本题共3小题,每题6分,共18分)1.关于电功,下列说法正确的有()A.电功的实质是电场力所做的功B.电功是其他形式的能转化为电能的量度C.电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等【解析】选A。电场力移动电荷时对电荷所做的功叫电功,是电能转化为其他形式能的量度,A正确,B错误;电场力使金属导体内自由电子定向移动的速率增大,C错误;电流通过电动机时的电功率大于热功率,D错误。2.如图所示,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
2、路两端,灯泡正常发光,则() A.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】选C。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I=I灯=,则电解槽消耗的功率P=P灯=60 W,C正确,A错误;电解槽的发热功率P热=I2R1.3 W,B错误;整个电路消耗的功率P总=220 V=120 W,D错误。3.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A,通过洗衣机电动机的电流是0.50 A,则下列说法
3、中正确的是()A.电饭煲的电阻为44 ,洗衣机电动机线圈的电阻为440 B.电饭煲消耗的电功率为1 555 W,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC.1 min内电饭煲消耗的电能为6.6104 J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6103 JD.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍【解析】选C。由于电饭煲是纯电阻元件,所以R1=44 ,P1=UI1=1 100 W;其在1 min内消耗的电能W1=UI1t=6.6104 J;洗衣机为非纯电阻元件,所以R2,P2=UI2=110 W,其在1 min内消耗的电能W2=UI2t=6.6103 J,其热功率P热P2,所以电饭煲发热功率不是洗衣
4、机电动机发热功率的10倍;故C正确,A、B、D错误。二、计算题(共12分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)4.微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,为1 ,当加在它两端的电压为2.0 V时,电流为0.8 A,且能正常工作。(1)求它的输入功率。(2)工作时由于导线发热而损失的功率多大?(3)它的输出功率多大?【解析】电动机正常工作时是非纯电阻电路,则:(1)输入功率P入=UI=2.00.8 W=1.6 W。(2)由导线发热损失的功率P热=I2R=(0.8)21 W=0.64 W。(3)根据能量的转化与守恒,电动机的输出功率P出=P入-P热=1.6 W-0.64 W=0.96
5、W。答案:(1)1.6 W(2)0.64 W(3)0.96 W【补偿训练】一辆电动自行车的铭牌上给出的技术参数表规格后轮驱动直流永磁铁电机车型26电动自行车额定输出功率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质量为M=70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力f恒为车和人总重的k倍。k=0.02,g取10 m/s2,求:(1)此车的电机在额定电压下正常工作的效率。(2)仅在电机以额定功率提供动力的情况下,人骑车行驶的最大速度。(3)仅在电机以额定功率提供动力的情况下,当车速为v1=1.0 m/s时,人骑车的加速度大小。【解析】(1)由表可知,
6、电机的额定电压为U0=40 V、额定电流为I0=3.5 A,所以电机正常工作时输入功率为P入=U0I0=140 W又因电机的输出功率为P出=120 W,所以电机的效率为=85.7%。(2)行驶时所受阻力为f=k(M+m)g,式中m为车的质量。当达到最大速度vmax时,应有P出=fvmax,所以最大速度vmax=6.0 m/s。(3)当车速为v1=1.0 m/s时,牵引力F=120 N。设此时车的加速度为a,根据牛顿第二定律F-f=(M+m)a,解得a=1.0 m/s2。答案:(1)85.7%(2)6.0 m/s(3)1.0 m/s2(10分钟20分)5.(6分)如图所示的电动自行车既可以电动骑
7、行,也可以脚踏骑行。当电动骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力。表中是某型号电动自行车的主要技术参数,根据学过的物理知识,判断以下估算结果中合理的是() 整车整车质量40 kg最高车速30 km/h最大噪声62 dB蓄电池电压48 V容量12 Ah电动机额定电压48 V额定功率240 WA.电动骑行过程中,电动机的工作电流保持5 A不变B.蓄电池一次充足电,放电时可输出的电能最多约为3.5104 JC.若蓄电池储存能量的80%用于驱动电动自行车在平均阻力为40 N的水平公路上匀速行驶,蓄电池一次充满电后,最多可供电动骑行约41 kmD.蓄电池一次充电后,该电动自行车最多可供电动
8、骑行2.4 h【解析】选C。由P=UI可得,电动机的额定电流:I电动机= = A=5 A,因电动机在行驶过程中不一定以额定功率工作,所以,电动机的工作电流不一定是5 A,故A错误;蓄电池一次充足电后放电时可输出的最多电能:W电=U电I电t电=48 V12 A3 600 s=2.073 6106 J,故B错误;每次充电可以给电动机提供的电能:W机械=W电80%=2.0736106 J80%=1.658 88106 J,因电动车匀速行驶,所以,受到的牵引力F=f=40 N,由W=Fs可得,最远行驶的距离:s= =41 472 m41 km,故C正确;由I=可得,该电动自行车最多可供正常电动骑行的时
9、间:t= =2.4 h,因电动车行驶时,电动机不一定以额定功率工作,所以,该电动自行车可供电动骑行的时间不一定小于2.4 h,故D错误。6.(14分)如图所示电路中,电源提供的电压U=8 V,D为直流电动机,其电枢线圈电阻R=3 ,电阻R=4 。当电动机正常工作时,电压表示数为0.8 V。求:(1)通过电动机的电流是多大?(2)电动机输入的电功率、转变为热量的功率和输出机械功率各是多少?【解析】(1)通过电动机的电流I与流过电阻R的电流相同,则:I= A=0.2 A。(2)电动机两端电压:UD=U-UV=8 V-0.8 V=7.2 V电动机输入的电功率:P入=UDI=7.20.2 W=1.44 W电动机的发热功率:P热=I2R=0.223 W=0.12 W电动机的输出功率:P出=P入-P热=1.44 W-0.12 W=1.32 W。答案:(1)0.2 A(2)1.44 W0.12 W1.32 W关闭Word文档返回原板块
