12-1电路中能量转化练习题

12.1电路中的能量转化习题精选一、单选题1．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（）A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B．静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大C．电流通过电动机时的电功率和热功率相等D．焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路2．标有“6V3W”的甲灯和“12V 12W”的乙灯，并联接在6V的电源上（假设灯丝的电阻不变），下列说法正确的是（）A．甲、乙两灯消耗的电能之比是1:4B．甲、乙两灯的电压之比是1:2C．通过甲、乙两灯的电流之比是1:2D．甲、乙两灯的实际电功率之比是1:13．如图所示，用充电宝为一手机电池充电。

已知充电宝的输出电压U，输出电流I，手机电池的内阻为r，若U、I均恒定不变，则充电一段时间t内（）A．转化为手机电池的化学能为UItB．手机电池产生的焦耳热为2 Ut rC．手机电池充电效率为1IrU-D．充电宝输出的电功率为UI＋I2r4．如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的横截面积相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（）A．a代表的电阻丝较短B．b代表的电阻丝较长C．将两条电阻丝串联后，其I U-图线位于a的下方D．将两条电阻丝并联后接入电路，a的热功率比b的大5．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 乙=3P 甲C ．P 甲=3P 乙D ．P 乙>3P 甲6．图是利用电动机提升重物的示意图，其中D 是直流电动机。

P 是一个质量为m 的重物，它被细绳拴在电动机的轴上。

闭合开关S ，重物P 以速度v 匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是5.0 A 和100 V ，重物P 上升的速度为0.70 m/s 。

重物的质量为50 kg ，g 取10 m/s 2。

下列说法不正确的是（ ）A ．电动机消耗的电功率为500WB ．绳对重物做功的机械功率350WC ．电动机线圈的电阻20ΩD ．电动机的效率为70%7．如图所示的电路中，1R 、2R 都是“4W 、100Ω”的电阻，3R 是“1W 、100Ω”的电阻，则AB 间允许消耗的最大功率是（ ）A ．1.5WB ．4.5WC ．8WD ．9W二、多选题8．一微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V 电压时，通过的电流为0.3A ，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0V 时，电流为0.8A ，这时电动机正常工作，下列说法正确的是（ ） A ．电动机内阻为1Ω B ．电动机内阻为2.5ΩC ．电动机正常工作时的效率为60%D．电动机正常工作时的效率为50%9．如图所示是某电吹风的简化电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。

2023-2024学年高二上物理：12.1电路中的能量转化一．选择题（共6小题）1．表格所示数据为一种市售电动自行车的部分参数，一质量为65kg的顾客买来该电动自行车代步，已知电动自行车在骑行中所受的阻力是总重力的0.05倍，则关于电动自行车及其使用，正确的说法是（）整车质量55kg最大载重100kg最高时速25km/h最高续航里程60km电池48V 20Ah铅酸电池充电器48V，2A电机1200W可变电机输出额定电压48VA．该电动自行车的最高续航里程是指在最高时速下的骑行距离B．该顾客若以恒定速度18km/h骑行，骑行时间可超过5hC．该电动自行车的电机始终提供的是1200W的功率D．该电动自行车从耗完电到电池完全充满至少需要约10h2．如图所示的充电宝，额定容量是由制造商标定的从充电宝可输出容量。

根据铭牌上的数据进行计算，下列结论正确的是（）A．6000mAh指的是充电宝电芯储存的电能为6000JB．若用该充电宝给手机充电，一次性能提供的最大电能为108000JC．若用该充电宝给手机充电，一次性能提供的最大电能为64800JD．在给手机充电时，该充电宝的输出功率为22.2W3．电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不太热，原因是（）A．通过电炉丝的电流大，而导线电流小B．电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以不热C．铜导线的电阻比电炉丝小得多，在串联的情况下铜导线的发热量小D．电炉丝的两端电压比铜导线两端的电压小得多4．一台电动机的额定电压为U，额定电流为I，电动机线圈的电阻为R.则该电动机正常工作时，t时间内产生的热量是（）A．UIt B．I2Rt C．U2Rt D．UIt﹣I2Rt5．如图所示，电源的电动势为24V，内阻为1Ω，一个标有“6V12W”的电灯与一个绕线电阻为3Ω的电动机串联。

开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为（）A．20W B．24W C．32W D．36W6．一家庭使用的电热毯的电阻阻值为660Ω，当电热毯接入220V的电压时，电热毯在30s内产生的焦耳热为（）A．220J B．660J C．6600J D．2200J二．多选题（共4小题）7．如图所示是一个直流电动机提升重物的装置，重物质量m＝50kg，电动机输入电压U＝100V，不计各处的摩擦，当电动机以v＝0.9m/s的恒定速度将重物向上提升1m，电路中的电流I＝5A，g取10m/s2，由此可知（）A．电动机线圈的电阻r＝2Ω第1页共16页第2页共16页。

12.1 电路中的能量转化考点精讲考点1：串、并联电路中电功率的计算1．串联电路功率关系（1）各部分电路电流I 相同，根据P ＝I 2R ，各电阻上的电功率与电阻成正比。

（2）总功率P 总＝UI ＝(U 1＋U 2＋…＋U n )I ＝P 1＋P 2＋…＋P n 。

2．并联电路功率关系（1）各支路电压相同，根据P ＝U 2R ，各支路电阻上的电功率与电阻成反比。

（2）总功率P 总＝UI ＝U (I 1＋I 2＋…＋I n )＝P 1＋P 2＋…＋P n 。

3.结论无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于各负载消耗的功率之和。

【例1】 有额定电压都是110 V ，额定功率P A ＝100 W ，P B ＝40 W 的电灯两盏，若接在电压是220 V 的电路上，两盏电灯均能正常发光，那么电路中消耗功率最小的电路是( )A B C D 【分析】(1)电路的总功率等于各用电器消耗的功率之和。

(2)串联电路中，功率与电阻成正比；并联电路中，功率与电阻成反比。

【解析】C 若要两灯均正常发光，亦即每灯的电压均为110 V ，对A 电路，因为R A ＜R B ，所以U A ＜U B ，即U B ＞110 V ，B 灯将被烧坏；对B 电路，U B ＞U 并，B 灯将被烧坏；对C 电路，R A 可能等于B 灯与变阻器并联后的电阻，所以U A 可能等于U B ，等于110 V ，两灯可能正常发光，且电路消耗总功率为200 W ；对D 电路，变阻器电阻可能等于两灯并联后总电阻，可能有U A ＝U B ＝U 并＝110 V ，两灯可能正常发光，且电路中消耗总功率为280 W 。

综上可知，C 正确。

【技巧与方法】功率求解的技巧1 在纯电阻电路中，比较用电器的电功率时，要根据已知条件灵活选用公式，如用电器电流相同时，用P ＝I 2R比较，若电压相同时，用P ＝U 2R比较，若电阻相同时，可根据I 或U 的关系比较。

12.1 电路中的能量转化能力一、单项选择题（共4小题；共16分）1. 如图所示是一个电热水壶的铭牌。

某同学利用所学知识，结合该铭牌上获取的信息，得出该电热水壶A. 只能在220V电压下工作B. 正常工作5min耗电约0.5kW⋅ℎC. 正常工作时的电流约为6.8AD. 用多用电表测量其电阻值约为32Ω2. 一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，3个用电器消耗的电功率均为P。

现将它们连接成如图乙所示的电路，接在电压为U的电源两端，设电阻器D利电阻R1、R2消耗的电功率分别是P D、P1、P2，它们之间的关系为A. P1=4P2B. P D=PC. P D=P2D. P1<4P243. 电热水壶已进入千家万户，极大地方便了我们的生活。

如果将一电热水壶接在220V的电源两端，经时间t0电热水壶的开关自动切断，假设热量的损失不计、电热丝的阻值不受温度的影响。

则A. 如果将电热水壶接在110V的电源两端，需经2t0的时间电热水壶的开关自动切断B. 如果将电热水壶接在110V的电源两端，需经16t0的时间电热水壶的开关自动切断C. 如果将电热水壶接在55V的电源两端，需经4t0的时间电热水壶的开关自动切断D. 如果将电热水壶接在55V的电源两端，需经16t0的时间电热水壶的开关自动切断4. 一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V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5.0A，通过洗衣机电动机的电流是0.50A，则下列说法中正确的是A. 电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440ΩB. 电饭煲消耗的电功率为1555W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5WC. 1min内电饭煲消耗的电能为6.6×104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103JD. 电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍二、双项选择题（共1小题；共4分）5. 如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等，则关于这两个电路中的U甲、U乙和R甲、R乙之间的关系，正确的是A. U甲>2U乙B. U甲=2U乙C. R甲=4R乙D. R甲=2R乙三、解答题（共1小题；共13分）6. 国庆期间群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴，而且还是一辆电动车，充一次电可以行驶100千米左右。

12.1 电路中的能量转化一、电功和电功率 1．电功(1)电功是指电路中 对定向移动的 所做的功， 做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程．(2)电功的计算公式：W ＝ . 单位：焦耳，符号为J.常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h ＝ J. 2．电功率(1)定义：电流在一段电路中所做的功与 之比． (2)公式：P ＝Wt ＝ .(3)单位：瓦特，符号为W.(4)意义：表示电流做功的 ． 二、焦耳定律 1．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的 跟电流的二次方成 ，跟导体的电阻及通电时间成 比． (2)表达式：Q ＝ . 2．热功率(1)定义：单位时间内的发热量称为 ． (2)表达式：P 热＝ .(3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量． 三、电路中的能量转化从能量转化与守恒的角度看，电动机从电源获得能量，一部分转化为 ，还有一部分转化为 ，即P 电＝ ，其中P 电＝ ，P 损＝ .【参考答案】静电力 电荷 电流 UIt 3.6×106 通电时间 UI 快慢 热量 正比 正 I 2Rt热功率 I 2R 机械能 内能 P 机＋P 损 UI I 2R考点一：计算串联和并联电路的电功和电功率基础知识梳理典型例题分析【例1】两电阻12R R 、的电流I 和电压U 的关系如题图所示，可知两电阻串联时的功率之比等于（ ）A B ．3:1C ．D ．1:3【答案】D【解析】由于该图线为I U -图线，则图线的斜率表示电阻的倒数，两根图线的斜率比为3:1，所以电阻之比为12:1:3R R =根据功率公式2P I R =可知，两电阻串联时，电流相同，则功率之比等于电阻之比，即有12:1:3R R P P =ABC 错误，D 正确。

故选D 。

【变式练习】1．电阻R 1、R 2按图示方法接入电压恒定的电源上，闭合电键后保持R 1的阻值不变，改变R 2的阻值，则关于R 1消耗的功率P 1的说法正确的是（ ）A ．R 2增大，P 1增大B ．R 2增大，P 1减小C ．R 2减小，P 1减小D ．R 2减小，P 1不变【答案】B【解析】R 1消耗的功率2211112==()+U P I R R R RR 1的阻值不变，发现，R 2增大时，P 1减小，R 2减小时，P 1增大。

高中物理【电路中的能量转化】专题训练题[A 组 基础达标练]1．(多选)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16t s解析：由公式Q ＝U 2R t ，煮沸一壶水所需的热量为Q ＝(220 V )2R t J 。

当电压变为原来的12时，煮沸一壶水所需热量没变，因此时间要变为原来的4倍，即4t s ，故A 项错误，B 项正确；当电压变为原来的14时，时间要变为原来的16倍，即16t s ，故C 项错误，D 项正确。

答案：BD2．在如图所示的电路中，有四盏灯，L 1和L 2都标有“220 V 100 W ”字样，L 3和L 4都标有“220 V 40 W ”字样，把电路接通后，最暗的是( )A ．L 1B ．L 2C ．L 3D ．L 4解析：由题意可知，L 1、L 2的电阻相等，L 3、L 4的电阻相等。

由公式P ＝U 2R 可知，L 1和L 2的电阻小于L 3和L 4的电阻。

设L 1、L 2、L 3、L 4实际消耗的功率分别为P 1、P 2、P 3、P 4。

由题图可知，通过L 1的电流大于通过L 2的电流，由公式P ＝I 2R 得到，P 1>P 2。

同理，P 4>P 3，P 4>P 1。

L 2和L 3的电压相等，由公式P ＝U 2R 可知，P 2>P 3。

故P 4>P 1>P 2>P 3，所以L 3最暗。

答案：C3．(多选)一个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)，则在相同的时间内()A．电炉和电动机产生的电热不相等B．电动机消耗功率大于电炉消耗功率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：电炉和电动机的电流与电阻相同，所以电炉和电动机产生的电热相等，故A项错误；电动机的电压要大于电炉上的电压，电动机消耗功率大于电炉消耗功率，故B、C项正确，D项错误。

四、非纯电阻电路当中的问题
2、非纯电阻电路当中电功率
P=UI（适用于一切电路） 一、对电功和电热的理解 四、非纯电阻电路当中的问题 一、对电功和电热的理解
非纯电阻电路中W＞Q，P ＞P 三、纯电阻电路当中的功率问题
三4、、焦纯耳电定阻律电：路电当流中通的过功导率体问产题生的热量跟电流的二次方成电正比，跟热导体. 的电阻及通电时间成正比。
1．串联电阻的功率分配 (1)分配规律：各电阻上的电功率与电阻成正比，即 PP12＝RR12，PP总n ＝RR总n . (2)总功率：电阻消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和， 即 P 总＝P1＋P2＋…＋Pn.
三、纯电阻电路当中的功率问题
2．并联电阻的功率分配 (1)分配规律：各支路电阻上的电功率与电阻成反比，即PP12＝ RR21，PP总n ＝PR总n . (2)总功率：电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和， 即 P 总＝P1＋P2＋…＋Pn.
二、电功率三个公式的对比应用
（1）P＝UIt是电功的计算式，P电＝UI是电功率的计算式，
适用于任何电路.
（2）Q＝I2Rt是电热的计算式，可以计算任何电路中电流
I通过电阻R时在t时间内产生的热量。P热＝I2R可以计算任 何电路中的热功率 （3）P U 2 只适用于纯电阻电路的电功率
R
三、纯电阻电路当中的功率问题
四、非纯电阻电路当中的问题
跟踪训练 2.如图所示，电源内阻为 r， 此电源为线圈电阻是 R 的直流电动机供 电，当电动机正常工作时，电源两端的 电压是 U，通过电动机的电流是 I，则 ( C) A．电源的电动势为 I(R＋r) B．电源的输出功率为 IU＋I2R C．电动机内部发热功率为 I2R D．电动机的机械功率为 IU＋I2R

高中物理-电路中的能量转化专题强化训练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题1．有一台电风扇，标有“额定电压U 、额定功率P ”，电动机线圈的电阻为R ，把它接入电压为U 的电路中，经过时间t ，电风扇线圈电阻产生的热量为Q ，下列表达式正确的是（ ）A ．2U Q t R=B ．Q Pt =C ．22P Q Rt U=D ．以上三种都正确2．在下列用电器中，哪些都属于纯电阻用电器：（ ） A ．电扇和电吹风 B ．白炽灯、电炉和电热毯 C ．洗衣机和电冰箱 D ．电解槽、电磁炉、微波炉3．下列说法正确的是A ．电流通过导体的热功率与电流大小成正比B ．导体的电阻与电流大小成反比C ．电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D ．电场中某点的电势与电荷在该点的电势能成正比4．某LED 灯的额定功率为3.0 W ，其照明亮度与25 W 的白炽灯相当．若该LED 灯正常发光，则说明该灯在1 s 内（ ） A ．获得的电能为3 J B ．输出的光能为3 J C ．获得的电能为25 J D ．输出的光能为25 J5．如图所示某同学设计了一个转向灯电路，其中L 为指示灯，1L 、2L 分别为左、右转向灯，S 为单刀双掷开关，E 为电源．当S 置于位置1时，以下判断正确的是（ ）A ．1L 的功率大于L 与2L 的功率之和B ．2L 的功率大于L 与1L 的功率之和C ．1L 比2L 亮，1L 的功率等于额定功率D ．2L 比1L 亮，2L 的功率等于额定功率6．按如图甲所示连接电路，实验中闭合电键S 后，逐渐调节电阻箱的电阻，并记录阻值R 和电流表的示数I ，用描点法得如图乙所示其电I 电阻R 的图像。

当电阻箱阻值10R =Ω时，则此时电阻箱消耗的电功率为（ ）A ．0.4WB ．2WC ．20WD ．50W7．某同学对时下流行的一款充一次电就可使用一个月的电动牙刷产生了兴趣，于是他对电动牙刷内的主要部件﹣﹣微型电动机的性能进行了研究．运用如图所示的实验电路，调节滑动变阻器R 使电动机停止转动，电流表和电压表的示数分别为200mA 和1.2V ．重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为100mA 和2.4V ．则这微型台电动机正常运转时输出功率为（ ）A ．0.24WB ．0.16WC ．0.18WD ．0.06W8．一电动机线圈内阻为r ，正常工作时两端电压为U ，电流为I 。

第十二章 电能 能量守恒定律 第1节 电路中的能量转化一、单项选择题1．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（ ） A ．电流做功越快，电功率越大，电路中产生的焦耳热一定越多 B ．在非纯电阻电路中，2UI I R > C ．电功W =UIt 只在纯电阻电路中适用D ．电热2Q I Rt =只在纯电阻电路中适用2．如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r =1Ω，电动机两端电压为5V ，电路中的电流为1A ，物体重20N ，不计摩擦力，则（ ）A ．电动机的机械功率为5WB ．电动机的电功率为1WC ．物体匀速上升时的速度为0.2m/sD ．电动机的热功率为4W3．能源问题是当今社会重要的一个难题。

关于节约能源已经深入到我们的家庭生活中。

现有两盏节能灯A 和B ，其额定功率相同，额定电压A 灯大于B 灯，则（ ） A ．两灯正常发光时，I A > I B B ．两灯电阻R A < R BC ．将两灯串联后接入电路中，灯的功率P A > P BD ．将两灯并联后接入电路中，灯的功率AB P P ''>4．R 1和R 2分别标有“2Ω，1.0A”和“4Ω，0.5A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为（ ）A ．1.5WB ．3.0WC ．5.0WD ．6.0W5．电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为R 1，两端电压为U 1，流过的电流为I 1；电动机的内电阻为R 2，两端电压为U 2，流过的电流为I 2。

则（ ） A ．I 1<I 2B ．U 1=R 1I 1C ．1122U R U R = D ．U 2=R 2I 26．电饭锅工作时有两种状态：一种是煮饭时的加热状态，另一种是锅内饭煮熟后的保温状态。

如图所示是电饭锅电路的示意图，S 是用感温材料制造的开关，则（ ）A ．其中R 2是供加热用的电阻丝B ．开关S 断开时，电饭锅处于加热状态C ．开关S 闭合时，电饭锅处于保温状态D ．开关S 闭合时，R 1被断路7．一台直流电动机，其线圈的电阻值为0.5Ω。

4．如图12.1-6，输电线路两端的电压U为220 V，每条输电线的电阻R为5 Ω，电热 水器A的电阻RA为30 Ω。求电热水器A上的电压和它消耗的功率。如果再并联一个电 阻RB为40 Ω的电热水壶 B，则电热水器和电热水壶消耗的功率各是多少？
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（1）自动开关S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状 态？说明理由。
（2）要使电饭锅在保温状态下的功率是加热状态的一半， R1∶R2应该是多少？
3．四个定值电阻连成图 12.1-5 所示的电路。RA、RC的规格为 “10 V 4 W”，RB、 RD的规格为“10 V 2 W”。请按消耗功率大小的顺序排列这四个定值电阻，并说明理 由。
人教版高中物理必修三
电路中的能量转化
课后习题答案及解析
1．试根据串、并联电路的电流、电压特点推导：串联电路和并 联电路各导体消耗的电功率与它们的电阻有什么关系？
2．电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干以 后的保温状态。图12.1-4是电饭锅的电路图，R1是电阻，R2是加热用电阻丝。

1.电路中的能量转化课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.关于电功W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答案:B解析:W=UIt、Q=I2Rt适用于一切电路,但在纯电阻电路中W=Q,在非纯电阻电路中W>Q,B 对,A、C、D错。

2.把6个相同的电灯接成如图甲、乙所示的两个电路,通过调节供电电压与变阻器R1、R2的阻值,使两组电灯均能正常发光,并且两电路消耗的总电功率也相同,则R1、R2大小满足()A.R2=9R1B.R2=6R1C.R2=3R1D.R1=R2答案:A解析:设每个灯泡正常发光时的电流为I,则题图甲中总电流为3I,题图乙中总电流为I;要使两电路消耗的总电功率也相同,需使P R1=P R2,即(3I)2R1=I2R2,故R2=9R1,所以选项A正确。

3.下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容,根据表中的信息,可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为()A.6.8 AB.4.1 AC.1.2 AD.0.24 A答案:B解析:由铭牌读出电热水壶额定功率为P=900W,额定电压为U=220V。

由P=UI得,电热水壶的额定电流为I=PU =900220A=4.1A。

4.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,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有()A.U1<U2,Q1=Q2B.U1=U2,Q1=Q2C.W1=W2,Q1>Q2D.W1<W2,Q1<Q2答案:A解析:电动机是非纯电阻,其两端电压U2>IR=U1,B错;电流做的功W1=IU1t,W2=IU2t,因此,W1<W2,C错;产生的热量由Q=I2Rt可判断Q1=Q2,A对,D错。

电路中的能量转化同步练习一、单选题1.纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题，有助于改善城市空气质量．如图所示为纯电动汽车的电路示意简图，若汽车电池组的电动势为400V，内阻为0.5Ω，能量容量为20kWℎ.当汽车以90km/ℎ匀速行驶时，受到的阻力约为400N，此时直流驱动电机的输入电压为300V，输入功率15kW，则A. 当汽车以90km/ℎ行驶，电流为100AB. 电池组的热功率为5kwC. 直流驱动电机的内阻约为1Ω[D. 当汽车以90km/ℎ行驶，最大行驶里程约为90km2.一台直流电动机，其线圈的电阻值为0.5Ω。

当电动机两端所加电压为6V时，电动机正常工作，通过线圈的电流是2A。

由此可知A. 电动机消耗的电功率为72WB. 电动机输出的机械功率为12WC. 电动机线圈的发热功率为2WD. 电动机的工作效率为50%3.某直流电动机，线圈电阻是0.5Ω，当它两端所加的电压为6V时，通过电动机的电流为2A.由此可知()A. 电动机发热的功率为72WB. 电动机消耗的电功率为72WC. 电动机输出的机械功率为10WD. 电动机的工作效率为20%1/ 154.如图，电源两端电压为30V，“6V，12W”的灯泡与一个绕线电阻为2Ω的电动机串联。

当电动机正常转动时，灯泡正常发光，则此时()A. 电路中电流为0.5AB. 小灯泡电阻为2ΩC. 电动机两端电压为24VD. 电动机输出功率为48W5.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是()A. 电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B. W=UIt适用于任何电路，而W=I2Rt=U2Rt只适用于纯电阻电路C. 在非纯电阻电路中，UI>I2RD. 焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路6.如左下图所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如右下图所示。

在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内()A. 充电宝输出的电功率为UI+I2rB. 充电宝产生的热功率为I2rC. 手机电池产生的焦耳热为U2rtD. 手机电池储存的化学能为UIt−I2rt7.有一台电风扇，额定电压为220V，额定电功率为50W，线圈电阻为0.4Ω.当电风扇在额定电压下工作时，关于它的线圈电阻每分钟产生的热量是多少，有四位同学计算如下，其中正确的是()A. Q=I2Rt=(50220)2×0.4×60J≈1.24JB. Q=Pt=50×60J=3000JC. Q=IUt=50220×220×60J=3000JD. Q=U2R t=22020.4×60J=7.26×106J8.下表为一台电热水器的铭牌(有一项内容模糊不清)，电热水器内部电路可简化为如图所示电路，R1和R2均为电热丝。

电路中的能量转化课后篇巩固提升基础巩固1.（多选)用一个额定电压为220 V的电热水器煮沸一壶水需要时间t,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，煮沸一壶水需要时间2tB。

当线路电压为110 V时,煮沸一壶水需要时间4tC.当线路电压为55 V时,煮沸一壶水需要时间4tD。

当线路电压为55 V时，煮沸一壶水需要时间16tQ=U2U t,煮沸一壶水所需的热量为Q=(220V)2Ut。

当电压变为原来的12时,所需热量没变,因此时间要变为原来的4倍,即4t，选项B正确。

当电压变为原来的14时,时间要变为原来的16倍,即16t,选项D正确。

2.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（）A.电风扇最多B.电烙铁最多C.日光灯最多D。

一样多,只有电烙铁是纯电阻用电器,将电能全部转化为内能，故选项B正确.3。

（2020安徽合肥高二上学期期末）有一个电风扇，额定电压为U,额定功率为P,电动机线圈的电阻为R,把它接入电压为U 的电路中,下列计算时间t内产生热量的方法中正确的是（)A。

Q=U2U t B。

Q=(UU)2RtC。

Q=Pt D.Q=2(UU)2Rt,所以t时间内产生的热量为Q=I2Rt;由于是非纯电阻电路,故I<UU，故Q≠U2U t,故A错误；由于I=UU，Q=I2Rt,故Q=(UU)2Rt，B正确、D错误；电风扇的功率为P,而电风扇消耗的电能大部分转化为机械能，所以产生的热量Q〈Pt，C错误。

4。

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(）A。

1∶1 B。

2∶1 C.4∶1 D。

1∶4R0，则R串=2R0,R并=U02。

由Q=W=U2Ut得t串∶t并=4∶1。

5。

(2020辽宁抚顺六校协作体高二上学期期末)如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V12 W”字样,电动机线圈的电阻R M=0.50 Ω。

第十二章电能能量守恒定律第1节电路中的能量转化（一）课前阅读：1．电吹风工作时，将电能转化为什么能？电熨斗工作时，将电能转化为什么能？答案电吹风工作时，将电能转化为内能和机械能．电熨斗工作时，将电能转化为内能．2．(1)如图所示是电烙铁和电熨斗，为什么这些用电器通电后会发热呢？(2)电烙铁通电后，电烙铁的烙铁头热得能把金属熔化，而与电烙铁相连的导线却不怎么热，为什么？答案：(1)在金属导体中，在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的动能传给离子，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能。

(2)电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻R和通电时间t三者的乘积，因为烙铁头的电阻大，在通电电流和通电时间相同时，烙铁头产生的热量多，导线的电阻很小，产生的热量少，所以烙铁头的温度高于导线的温度。

（二）基础梳理【拓展补充】电流做功和电势能的变化的关系电流做功的实质是，导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。

自由电荷在静电力的作用下做定向移动，结果电荷的电势能减少，其他形式的能增加。

一、电功和电热的理解 1．电功和电功率W ＝UIt 是电功的计算式，P ＝UI 是电功率的计算式，适用于任何电路． 2．电热和热功率Q ＝I 2Rt 是电热的计算式，P 热＝I 2R 是热功率的计算式，可以计算任何电路产生的电热和热功率． 3．电功和电热的关系 (1)在纯电阻电路中：①电功和电热相等，W ＝Q ＝UIt ＝U 2Rt ＝I 2Rt ；②电功率和热功率相等，P 电＝P 热＝UI ＝I 2R ＝U 2R； ③欧姆定律成立，由UIt ＝I 2Rt 得：I ＝UR .(2)在非纯电阻电路中：①电功大于电热，W ＝Q ＋W 其他，电功只能用W ＝UIt 计算，电功率只能用P ＝UI 计算； ②电热只能用Q ＝I 2Rt 计算，热功率只能用P ＝I 2R 计算； ③欧姆定律不成立，由UIt >I 2Rt 得：U >IR . 【典例精析】例1．如图所示，一幢居民楼里住着生活需求各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电风扇等．停电时，用欧姆表测得A 、B 间电阻为R ；供电后，各家电器同时使用，测得A 、B 间电压为U ，进线电流为I ，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )P ＝U 2R 没有任何区别，它们表达相同的意义，所以三式中P 都是电功率．( × )A ．P ＝I 2R B ．P ＝U 2RC ．P ＝IUD ．P ＝I 2R ＋U 2R答案 C解析 家用电器中有纯电阻也有非纯电阻，故总电功率只能用P ＝UI 来计算，C 正确． 例2．关于电功和电热，下列说法正确的是( ) A ．任何电路中的电功W ＝UIt ，电热Q ＝I 2Rt 且W ＝QB ．任何电路中的电功W ＝UIt ，电热Q ＝I 2Rt 但W 有时不等于QC ．电功W ＝UIt 在任何电路中都适用，Q ＝I 2Rt 只在纯电阻电路中适用D ．在非纯电阻电路中，电热Q ＝U 2R t答案 B解析 任何电路中电功公式W ＝UIt ，电热公式Q ＝I 2Rt 都适用，但两者不一定相等，只有在纯电阻电路中W ＝Q ，故A 、C 错误，B 正确．在非纯电阻电路中，U 2R t 不表示电功，也不表示电热，D 错误．二、纯电阻电路中功率的分配与计算1．在纯电阻电路中，由于W ＝Q ，I ＝U R ，所以有P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R .2．串、并联电路中的功率关系串联电路 并联电路 功率分配 P 1P 2＝R 1R 2P 1P 2＝R 2R 1总功率P ＝P 1＋P 2＋…＋P nP ＝P 1＋P 2＋…＋P n3.额定功率和实际功率(1)用电器正常工作时所消耗的电功率叫作额定功率．当实际电压达到额定电压时，实际功率等于额定功率．(2)为了用电器不被烧毁，实际功率不能大于额定功率． 【典例精析】例3．A 、B 、C 三个灯泡按如图所示的方式连接时，各自消耗的实际功率相同，则R A ∶R B ∶R C 为( )A ．1∶1∶1B ．1∶2∶2C ．2∶1∶1D ．1∶4∶4解析 B 、C 两个灯泡并联，U B ＝U C ，B 、C 两个灯泡消耗的实际功率相同，由P ＝U 2R得R B ＝R C ，I A ＝2I B ＝2I C ，由P ＝I 2R 得R A ∶R B ∶R C ＝1∶4∶4，故选D 。

第1节 电路中的能量转化一、电功与电功率 热功和热功率【例1】下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确．．．的是（ ） A ．电功率越大，则电流做功越快，电路中产生的热量一定越多B ．W=UIt 适用于任何电路，而22U W I Rt t R ==只适用于纯电阻电路 C ．在非纯电阻电路中，2UIt I Rt >D ．热量2Q I Rt =适用于任何电路【针对训练1】两根由同种材料制成的均匀电阻丝A 、B 串联在电路中，A 的长度为L ，直径为d ；B 的长度为2L ，直径为2d ，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（ ）A ．Q A ∶QB =1∶1B ．Q A ∶Q B =2∶1C ．Q A ∶Q B =1∶2D ．Q A ∶Q B =4∶1二、串、并联电路中的电功率【例2】如图甲所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B 刚好能嵌入导体A ，导体C 刚好能嵌入导体B ，现将三段导体按图乙方式接入到电路中，则（ ）A ．导体A 、B 、C 的电阻之比为3：2：1B ．导体A 、B 、C 两端的电压之比为1：2：3C ．流过导体A 、C 的电流之比为1：1D ．导体A 、B 、C 在相等时间内产生的热量之比为1：1：4【针对训练2】如图的电路中，a 、b 、c 为三根长度不同、横截面积和材料都相同的导体棒。

开关闭合后，在相同时间内三根导体棒产生的热量（ ）A ．a 最多B ．b 最多C ．c 最多D ．都相等三、纯电阻电路和非纯电阻电路【例3】一台额定电压为220V 的电动机，其线圈的电阻为1Ω，当电动机正常工作时，通过线圈的电流强度为5A ，则这台电动机正常工作10s 内（ ）A ．电动机消耗的电能为54.8410J ⨯B ．产生的焦耳热为44.8410J ⨯C ．电动机对外做的功为41.110J ⨯D ．通过线圈横截面的电荷量为50C【针对训练3】如图所示，电阻120R =Ω，电动机线圈电阻210R =Ω。

第十二章电能能量守恒定律1电路中的能量转化基础过关练题组一电功和电功率1.(2020安徽合肥一模)电功率的计算公式P=U 2R中,U是加在用电器上的电压,R是用电器的电阻,此式可用于()A.计算电冰箱的功率B.计算电风扇的功率C.计算电烙铁的功率D.计算洗衣机的功率2.电阻R1、R2的I-U图线如图所示,则下列说法正确的是()A.R1∶R2=3∶1B.将R1与R2串联后接于电源上,则电压比U1∶U2=1∶3C.将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1∶I2=1∶3D.将R1与R2并联后接于电源上,则功率比P1∶P2=1∶33.(2019湖南长沙长郡中学检测)当纯电阻R两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J。

为在相同时间内使0.6C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()A.3V 1.8JB.3V 3.6JC.6V 1.8JD.6V 3.6J4.(2020江西南昌中学高三模拟)如图所示,电路两端的电压U保持不变,电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大,则电阻之比R1∶R2∶R3是()A.1∶1∶1B.4∶1∶1C.1∶4∶4D.1∶2∶2题组二焦耳定律5.(2020上海华师大二附中等八校联考)两个精制电阻,用锰铜电阻丝绕制而成,两电阻上分别标有“100Ω10W”和“20Ω40W”,则它们的额定电流之比为()A.√5∶5B.√10∶20C.√5∶10D.1∶20006.(2019山东德州模拟)一台电动机的额定电压是220V,额定电流为5A,电动机线圈的电阻是0.4Ω。

当该电动机正常工作时,每秒产生的热量是()A.1100JB.110JC.1210JD.10J7.(2020湖南邵阳洞口四中高二上期中)一台电动机,额定电压是220V,线圈电阻是1Ω。

正常工作时,通过的电流为5A,则电动机因发热损失的功率为()A.48400WB.1100WC.220WD.25W8.(2020福建漳州八校联考)通过电阻R的电流为I时,在t时间内产生的热量为Q。

1 电路中的能量转化考点一 电功和电热的理解1．(多选)(2023·成都市金牛区协同外语学校高二期中)关于公式①P ＝UI ；②P ＝I 2R ；③P ＝U 2R；下列叙述正确的是( )A ．公式①适用于任何电路求电功率，公式①②适用于任何电路求热功率B ．在纯电阻电路中，①②③公式都适用于求电功率，也适用于求热功率C ．公式②在纯电阻电路中和非纯电阻电路中均可求电路的热功率D ．只要是求电路的热功率，公式②③均可以用2.如图所示，一幢居民楼里住着生活需求各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电风扇等。

停电时，用欧姆表测得A 、B 间电阻为R ；供电后，各家电器同时使用，测得A 、B 间电压为U ，进线电流为I ，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )A ．P ＝I 2RB ．P ＝U 2RC ．P ＝IUD ．P ＝I 2R ＋U 2R考点二 纯电阻电路的分析与计算3.(2022·富源县第一中学高二期末)如图所示为某两个电阻的U －I 图像，则电阻之比R 1∶R 2、把两电阻串联后接入电路时消耗功率之比P 1∶P 2及并联后接入电路时消耗功率之比P 1′∶P 2′分别是( )A ．2∶1 2∶1 1∶2B ．2∶1 1∶2 2∶1C ．1∶2 1∶2 2∶1D ．1∶2 2∶1 1∶24.(2022·广州市高二期末)在如图所示的分压电路中，c 、d 间的电压恒为U ＝10 V ，滑动变阻器的总电阻R 0＝20 Ω，滑动触头P 可在a 、b 两端点间滑动，定值电阻R ＝10 Ω，则触头P 位于a 、b 连线的中点时，电阻R 消耗的功率是( )A ．10 WB ．2.5 W C.103W D.109W 5．(2023·洛宁县第一高级中学高二阶段练习)四个相同的小灯泡按照如图甲、乙所示的两种方式接入电压相等的电路中，调节R 1、R 2使四个小灯泡都正常发光，这时可变电阻R 1、R 2消耗的电功率P 1和P 2的关系为( )A ．P 1＝2P 2B ．P 1>2P 2C ．P 1<2P 2D ．P 1＝P 2考点三 非纯电阻电路的分析与计算6.如图所示，有一电阻为4.4 Ω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 ．整个电路消耗的总功率为60 W7.(多选)(2022·新邵县教研室高二期末)如图所示，电阻R 1＝20 Ω，电动机的电阻R 2＝10 Ω。