1、温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时分层作业 十四焦 耳 定 律(20分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.如图是一种台灯亮度调节器电路图,圆环为电阻丝,P为可调节滑片。下列说法中正确的有()A.P在b点,灯最亮B.P在c点,灯最亮C.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐增大D.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐减小【解析】选D。台灯的功率P=I2R,式中R为台灯的电阻,在电源电压不变时,电路中的电流随接入电路中的电阻丝的长度而改变,当P滑到c点时电阻丝接入电路的电阻最大,电流最小,台
2、灯最暗,故只有选项D正确。2.如图所示为甲、乙两灯泡的I-U图象,根据图象,计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中,实际发光的功率约为()A.15 W、30 WB.30 W、40 WC.40 W、60 WD.60 W、100 W【解析】选C。由图象的横坐标U=220 V可找出对应的纵坐标I的值分别为I甲=0.18 A,I乙=0.27 A,则P甲=I甲U40 W,P乙=I乙U60 W,C正确。3.(多选)一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,都为R,设通过它们的电流相同(电动机正常运转),则在相同时间内下列判断正确的是()A.电炉和电动机产生的热量相同B.电动机消耗的功率大于电炉消耗
3、的功率C.电炉两端电压小于电动机两端电压D.电炉和电动机两端电压相等【解析】选A、B、C。对电动机IU=IU+IUR其中IU为转化为机械能的功率。对电炉:只有P=I2R=IUR比较得:UUR,D错。4.(2019宜宾高二检测)如图所示,有一内电阻为4.4 的电解槽和一盏标有“110 V 60 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 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
4、P=P灯=60 W,C对A错;电解槽的发热功率P热=I2R=1.3 W,B错;整个电路消耗的功率P总=220 V=120 W,D错误。5.某实物投影机有10个相同的强光灯L1L10(24 V/200 W)和10个相同的指示灯X1X10(220 V/2 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()A.X1的功率减小,L1的功率增大B.X1的功率增大,L1的功率增大C.X2功率增大,其他指示灯的功率减小D.X2功率减小,其他指示灯的功率增大【解析】选C。显然L1和X1并联、L2和X2并联然后他们再串联接在220 V交流电源上,L2 灯丝烧断,则总电阻
5、变大、电路中电流I减小,又L1和X1并联的电流分配关系不变,则X1和L1的电流都减小、功率都减小,同理可知除X2 和L2 外各灯功率都减小,A、B均错;由于I减小,各并联部分的电压都减小,交流电源电压不变,则X2 上电压增大,根据P=可知X2 的功率变大,C对、D错。6.给定两只标有“110 V,40 W”的灯泡L1和标有“110 V,100 W”的灯泡L2及一只最大阻值为500 的滑动变阻器R,将它们接在220 V的电路中,在如图所示的几种接法中,最合理的是()【解析】选C。由L1(110 V,40 W),L2(110 V,100 W),可知R1R2,由串、并联电路电压特点可知A、D中L1、
6、L2一定不会同时正常发光,虽然B、C能使L1、L2同时正常发光,但B中P总=2(P1+P2),C中P总=2P2,所以选C。【补偿训练】把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论中正确的是()A.P甲=P乙B.P甲=3P乙C.P乙=3P甲D.P乙3P甲【解析】选B。设每个灯泡正常工作时的电流为I,则甲图中电路的总电流为3I,P甲=12 V3I,乙图中电路的总电流为I,P乙=12 VI,故有P甲=3P乙,B正确。二、非选择题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.有一个小型直流电动机,把
7、它接入电压为U1=0.2 V的电路中时,电动机不转,测得流过电动机的电流是I1=0.4 A;若把电动机接入U2=2.0 V的电路中,电动机正常工作,工作电流是I2=1.0 A,求:(1)电动机正常工作时的输出功率多大?(2)如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率是多大?【解析】(1)U1=0.2 V时,电动机不转,此时电动机为纯电阻,故电动机线圈内阻r= =0.5 U2=2.0 V时,电动机正常工作,此时电动机为非纯电阻,则由电功率与热功率各自的定义式,得P电=U2I2=21 W=2 WP热=r=120.5 W=0.5 W所以由能量守恒,电动机的输出功率P输=P电-P热=
8、(2-0.5) W=1.5 W(2)此时若电动机的转子突然被卡住,则电动机又为纯电阻,其热功率P热= W=8 W答案:(1)1.5 W(2)8 W【补偿训练】1.电动自行车因轻便,价格相对低廉、污染和噪音小而受到人们喜爱。如表是一辆电动自行车的部分技术指标,其中额定车速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度。额定车速电动车质量载重电源电源输出电压充电时间额定输出功率电动机额定工作电压和电流18 km/h40 kg80 kg36 V/12 Ah36 V68 h180 W36 V/6 A请参考表中数据,完成下列问题(g取10 m/s2)(1)此车所配电动机的内阻是多少?(2)在行
9、驶过程中电动机所受阻力是车重(包括载重)的K倍,试计算K的大小。(3)若电动车满载时以额定功率行驶,当车速为3 m/s时的加速度为多少?【解析】(1)从表中可知,输出功率P出=180 W,输入功率P入=UI=366 W=216 W,Pr=I2r=P入-P出得:r= =1 。(2)P额=F阻vm=K(M+m)gvm,vm=18 km/h=5 m/s,K=0.03。(3)P额=Fv,F-K(M+m)g=(M+m)a,得a=0.2 m/s2。答案:(1)1 (2)0.03(3) 0.2 m/s22.如图所示,用一直流电动机提升重物,重物的质量为m=10 kg,电源供电电压恒为220 V,电路中的保护
10、电阻为R=10 ,电动机的电阻为r=1 ,不计各处摩擦,电动机正常工作时电压表的示数为70 V,求:(g取10 m/s2)(1)电动机正常工作后通过电动机的电流是多少?(2)重物匀速上升的速度是多少?【解析】(1)R的电压UR=220 V-170 V=50 V通过电动机电流I=IR=5 A。(2)对电动机:P电=UI=1705 W=850 WP内=I2r=551 W=25 WP机=P电-P内=825 W又因为电动机匀速提升重物,所以P机=Fv=mgv,即v=8.25 m/s。答案:(1)5 A(2)8.25 m/s(25分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.关于电功W
11、和电热Q的说法正确的是()A.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,且W=QB.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,但W不一定等于QC.W=UIt、Q=I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立D.W=UIt在任何电路中成立,Q=I2Rt只在纯电阻电路中成立【解析】选B。W=UIt、Q=I2Rt适用一切电路,但在纯电阻电路中W=Q,在非纯电阻电路中WQ,B对,A、C、D错。2.(多选)电阻R和电动机M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M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
12、通过电动机做功为W2,产生热量为Q2则有()A.U1U2B.Q1=Q2C.W1=W2D.W1IR,则U141,D正确。6.粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份,如图所示,当A、B两点接入电路中时,圆环消耗的电功率为P;当A、D两点接入电路中时,圆环消耗的电功率为(电源内阻不计)()A.3PB.PC.PD.P【解析】选B。设金属环的总电阻为4R,则当A、B两点接入电路中时,等效电阻为R,圆环消耗的电功率为P=;当A、D两点接入电路中时,等效电阻为R1=,圆环消耗的电功率P1=P,选项B正确。二、非选择题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.小型直流
13、电动机(其线圈内阻为r=1 )与规格为“4 V4 W”的小灯泡并联,再与阻值为R=5 的电阻串联,然后接至U=12 V的电源上,如图所示,小灯泡恰好正常发光,电动机正常工作,求:(1)通过电动机的电流;(2)电动机的输出功率P出;(3)电动机的效率。【解析】(1)流经灯泡的电流IL= A=1 A流经电阻R的电流IR= A=1.6 A流经电动机的电流I=IR-IL=0.6 A。(2)电动机消耗的总功率P总=ULI=40.6 W=2.4 W电动机产生的热功率P热=I2r=0.621 W=0.36 W电动机的输出功率P出=P总-P热=2.4W-0.36 W=2.04 W。(3)电动机的效率=100%
14、=100%=85%。答案:(1)0.6 A(2)2.04 W(3)85%【补偿训练】1.电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器,它们一般具有加热和保温功能,其工作原理大致相同,如图所示为某种电热式用电器的简化电路图,主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S,问:(1)当开关S闭合和断开时,用电器分别处于什么状态?(2)用电器由照明电路供电,U=220 V,设加热时用电器的功率为400 W,保温时用电器的功率为40 W,则R1和R2分别为多大?【解析】(1)由于是纯电阻电路,当S闭合时,R2短路,用电器消耗的电功率P1=;当S断开时,用电器消耗的电功率P2=,故S闭合时为加热状态,S断开时为保
15、温状态。(2)S闭合时,由P1=得R1= =121 ;S断开时,由P2=得R2=-R1= =1 089 。答案:(1)S闭合时为加热状态,S断开时为保温状态(2)121 1 089 2.如图是家用电饭煲的电路原理图。将电饭煲接到稳压电源上,当开关接通“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1.4 A,已知分压电阻的阻值R=100 。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UR=IR=1.4100 V=140 V。(2)设电热丝的电阻为r,电源输出电压为U,则r=解得r=50 所以稳压电源输出的电压U=I(R+r)=1.4(100+50) V=210 V。(3)电热丝的额定功率P= W=882 W。答案:(1)140 V(2)210 V(3)882 W关闭Word文档返回原板块