1、课时分层作业(十三)电路中的能量转化(时间：40分钟分值：100分)合格基础练一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1用一个额定电压为220 V的电热水器煮沸一壶水需要t s，如果不考虑电热水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么()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8t sB由公式Qt，煮沸一壶水所需的热量为Qt J。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A错误，B正确。当电压变为原来的时
2、，时间要变为原来的16倍，即16t s，选项C、D错误。2如图所示为一电烙铁，电烙铁通电一段时间后，会变得很烫，而连接电烙铁的导线却不怎么热，其主要原因是()A导线有绝缘皮，隔热效果好B导线较长，散热比电烙铁快C导线的电阻远小于电烙铁的电阻D通过导线的电流小于通过电烙铁的电流C由QI2Rt可知，电烙铁和导线串联，电流相等，导线的电阻远小于电烙铁的电阻，故通电一段时间后电烙铁很烫而导线不怎么热，选项C正确。3如图所示，A、B两点间电压为18 V，R10.2 ，电动机M线圈的电阻也是0.2 ，电路中的电流是25 A，则此电路中电能转化为机械能的效率是()A72%B28%C55.6%D44.4%D电
3、路中总的电功率PUI450 W，电路中的热功率P热I2(R1r)250 W，则电路中电能转化为机械能的效率为100%44.4%，D正确。4电阻R和电动机串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有()AU1U2，Q1Q2BU1U2，Q1Q2CW1W2，Q1Q2DW1W2，Q1Q2A电动机是非纯电阻，其两端电压U2IRU1，B错误；电流做的功W1IU1t，W2IU2t，因此，W1W2，C错误；产生的热量由QI
4、2Rt可判断Q1Q2，A正确，D错误。5现有一显示屏是由某种型号的LED灯组成的，每只灯在不同电压下发出不同颜色的光，发光时的工作电流均约为20 mA。当电压为1.4 V时发红光；当电压为1.8 V时发黄光；当电压为3.2 V时发蓝光。已知该显示屏面积为3 m2,1 m2灯的数量为1.0104个，则当整个显示屏上所有LED灯都发光时，LED灯的总电功率最接近()A1102 WB1103 WC1104 WD1106 WB总LED灯的个数为3104个，假设全部都发红光，则总功率为PnIU31040.021.4 W840 W，如果都发蓝光，则PnIU31040.023.2 W1 920 W，因此答案
5、应该为B。6如图所示为甲、乙两灯泡的IU图像，根据图像，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中时实际发光的功率分别约为()A15 W、30 WB30 W、40 WC40 W、60 WD60 W、100 WC由图像可知，当U220 V时，通过甲、乙两灯的电流分别为I甲0.18 A、I乙0.27 A，则P甲UI甲40 W，P乙UI乙60 W，C正确。二、非选择题(14分)7一台线圈电阻为2 的电动机接在110 V的电路中工作时，通过电动机的电流为10 A，求这台电动机消耗的电功率、发热功率、转化成的机械功率和电动机的效率。解析电动机消耗的电功率即电路输入给电动机的功率PIU10110 W1
6、 100 W发热功率P热I2R1022 W200 W转化成的机械功率PPP热1 100 W200 W900 W机械效率100%100%82%。答案1 100 W200 W900 W82%等级过关练一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1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。假设每户家庭有2只60 W的白炽灯，均用10 W的LED灯替代，按全国有4亿户家庭，每户家庭每天亮灯6小时计算，估算出全国一年节省的电能最接近()A8108 kWhB81010 kWhC81011 kWhD81013 kWhB因每只白炽灯和发光二极管的功率分别为60 W和10 W
7、，则每户家庭每天节省的电能为(6010) 103 26 kWh0.6 kWh，所以全国一年节省的电能为0.64108365 kWh8.761010 kWh，B正确，A、C、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 WC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，则电解槽消耗的功率PP灯60 W，选项C正确，A错误；电解槽的发热功率P热I2R1.3
8、W，B错误；整个电路消耗的功率P总220 V120 W，D错误。3如图所示电路中，各灯泡额定电压和额定功率分别是：A灯“10 V10 W”，B灯“60 V60 W”，C灯“20 V20 W”，D灯“20 V20 W”。在a、b两端加上电压后，四个灯泡都能发光。比较各灯泡消耗功率大小，以下说法正确的是()APBPDPAPCBPBPAPDPCCPBPDPCPADPAPCPDPBB由R可知，灯的电阻RA10 ，RB60 ，RCRD20 ，C、D并联部分的电阻为R并10 ，电路中RBRAR并，由串联电路的功率关系知PBPAP并，而PCPD，故PBPAPDPC，B正确。4.(多选)如图所示，L1、L2是
9、两个不同的小灯泡，a、b间有恒定电压，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，发生的现象是()AL1亮度不变，L2变暗BL1变暗，L2变亮C电路消耗的总功率减小D经过滑动变阻器的电流减小BCD当滑动变阻器的触头向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，R总变大，I总减小，由P1IR1知L1实际功率变小，即亮度变暗；U并UI总R1变大，由P2知L2的实际功率变大，L2变亮，P总UI总变小，I变I总I2 ，由于I2变大，所以I变变小。二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)某商场安装了一台倾角为30的自动扶梯，该扶梯在电压为380 V的电动机带动下以0.4 m/s的恒定速度向斜上方移动，电动机
10、的最大输出功率为4.9 kW。不载人时测得电动机中的电流为5 A，若载人时扶梯的移动速度和不载人时的移动速度相同，则这台自动扶梯可同时承载的最多人数为多少？(设每个人的平均质量为60 kg，g取10 m/s2)解析设可同时乘载的最多人数为n，此时电动机处于最大输出功率状态。该状态下，扶梯自身移动所需功率为P1IU5380 W1 900 W1.9 kW，n个人以恒定速度v0.4 m/s向上移动所需功率为P2P出P1(4.91.9)kW3.0 kW，所以n25(人)。答案25人6(14分)如图是家用电饭煲的电路图。将电饭煲接到稳压电源上，当开头接通“加热”挡时，电热丝以额定功率给食物加热，当食物蒸熟后，开关接通“保温”挡，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的，电流为1.40 A，已知分压电阻的阻值是R100 。求：(1)保温时，电阻R两端的电压；(2)稳压电源输出的电压；(3)电热丝的额定功率。解析(1)电阻R两端的电压为URIR1.40100 V140 V。(2)设电热丝的电阻为r，电源输出电压为U，则r解得：r50 。所以电源电压为UI(Rr)1.40(10050) V210 V。(3)电热丝的额定功率为P W882 W。答案(1)140 V(2)210 V(3)882 W
