【创新设计】高中物理 3.3 对电功率、热功率的考查对点练习 鲁科版选修3-1

高中物理学习材料高二物理选修3-3备考练习一1．根据热力学定律，可知下列说法中正确的是A．我们可以利用高科技手段，将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用B．利用浅层海水和深层海水间的温差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可能的。

C．制冷系统能将冰箱内的热量传给外界较高温度的空气而不引起其他的变化D．满足能量守恒定律的客观过程并不是都可以自发地进行。

2．关于“永动机”的下列说法中正确的是A．不消耗任何能量的燃料，却能源源不断地对外做功的机器是绝对不能制造成功的，因为它违背了能的转化和守恒定律。

B．只要不违背能的转化和守恒定律的机器总是能够制造成功的。

C．只丛单一热源取热，使之完全变为有用功而不产生其他影响的机器是可以制造出来的。

D．热效率是百分之百的热机是绝对不可能制造出来的。

3．下列说法正确的是A．热量能自发地从高温物体传给低温物体B．热量不能从低温物体传到高温物体C．热传导是有方向的 D．能量耗散说明能量是不守恒的4．根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是A．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动C．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性D．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体5．下列叙述正确的是A．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大C．在绝热过程中外界对气体做功，气体的内能必然增加D．温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大6、用显微镜观察液体中悬浮颗粒的布朗运动，所得到的结论正确的是A．布朗运动是分子的运动 B．悬浮颗粒越大，布朗运动越激烈C．液体温度越低，布朗运动越激烈 D．布朗运动是液体分子无规则运动的反映7．用r表示两分子之间的距离，E p表示两个分子间的相互作用势能，当r=r0时时，两个分子之间引力等于斥力，设两个分子间相距较远时，E p=0，则（）A．当分子间距r 变小时，引力减小，斥力增大B．当r>r0时，引力大于斥力，r增大时分子力做负功，E p增加C．当r<r0时，引力大于斥力，r减小时分子力做负功，E p减小D．当r=r0时， E p=08．铜的摩尔质量是M(g／mol),铜的密度是ρ(kg／m3),阿伏加德罗常数是N A(／mol),则1m3铜中含有铜分子的个数是（ ）A ．ρM N AB ．M N A ρC ．N A M ρD ．3A10M N -⨯ρ 9．一定量的气体在某一过程中,外界对气体做了8×104J 的功,气体的内能减少了1．2×105J,则下列各式中正确的是（ ）A ．W=8×104J,△U=1．2x105J,Q=4×104JB ．W=8×104J,△U=-1．2x105J,Q=-2×105JC ．W=-8×104J,△U=1．2x105J,Q=2×105JD ．W=-8×104J,△U=-1．2x105J,Q=-4×104J10．根据分子动理论，下列关于气体的说法中正确的是A ．气体的温度越高，气体分子无规则运动越剧烈B ．气体的压强越大，气体分子的平均动能越大C ．气体分子的平均动能越大，气体的温度越高D ．气体的体积越大，气体分子之间的相互作用力越大11．图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。

电流和电阻练习题一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。

其中1～6为单选，7～10为多选)1.铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为()A.光速cB.IneS C.ρIneSm D.mIneSρ答案 D解析由电流表达式I＝n′eSv可得v＝In′eS，其中n′＝nmρ＝nρm，故v＝mIneSρ，D正确。

2. 如图所示为均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2。

当端点Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时，导体的电阻分别为R1、R2，则R1∶R2为()A.L1∶L2 B．L2∶L1C.L21∶L22D．L22∶L21答案 C解析设电阻板厚度为h，由电阻定律有R1＝ρL1hL2，R2＝ρL2hL1，所以R1∶R2＝L21∶L22，故C正确。

3.[2017·云南统考]如图为一玩具起重机的电路示意图。

电源电动势为6 V，内电阻为0.5 Ω，电阻R＝2.5 Ω，当电动机以0.5 m/s的速度匀速向上提升一质量为320 g的物体时(不计一切摩擦阻力，g＝10 m/s2)，标有“3 V,0.6 W”的灯泡正好正常发光。

则电动机的内阻为()A.1.25 Ω B．3.75 Ω C．5.625 Ω D．1 Ω答案 A解析电动机输出功率P出＝mgv＝1.6 W，灯泡中电流IL＝P额U额＝0.2 A，干路电流I＝U－U额r＋R＝1 A，电动机中电流IM＝I－IL＝0.8 A，电动机的功率P＝IMUM＝IMU额＝I2M RM＋P出，计算得RM＝1.25 Ω，所以A项正确。

4. 在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝。

如图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U0就变得越高，反之，电压U0就越低。

这样管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制。

第3节 电功与电热必备知识基础练1.关于电功和电热的计算,下列说法正确的是( )A.如果是纯电阻电路,电功可用公式W=UIt 计算,也可用公式W=I 2Rt 计算B.如果是纯电阻电路,电热可用公式W=I 2Rt 计算,但不能用公式W=UIt 计算C.如果不是纯电阻电路,电功只能用公式W=I 2Rt 计算D.如果不是纯电阻电路,电热可用公式W=I 2Rt 计算,也可用公式W=UIt 计算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3.(福建福安检测)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法正确的是( )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.W=UIt=I 2Rt=U 2Rt,对任何电路都适用C.U=IR 对于纯电阻电路和非纯电阻电路都适用D.焦耳热Q=I 2Rt 适用于任何电路4.室内有几种用电器,1.5 kW 的电饭煲、200 W 的电冰箱、750 W 的取暖器、250 W 的电视机和2 kW 的空调器。

如果进线处有13 A 的保险丝,供电电压为220 V,下列情况不可能同时使用的是( ) A.电饭煲和电冰箱 B.取暖器和空调器 C.电饭煲和空调器 D.电冰箱、电视机和空调器5.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,关于时间t 内产生的热量,下列计算的方法正确的是( ) A.Q=U 2R tB.Q=(P U )2RtC.Q=PtD.Q=Pt-(P U)2Rt6.(广西钦州检测)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∶1D.1∶47.一台小型电动机在380 V电压下正常工作时,能将30 kg的货物在30 s 内匀速提升30 m,通过它的电流是1 A。

《第3节电功与电热》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、电功率表示电流在单位时间内做的功，常用的单位是：A、焦耳B、瓦特C、千瓦D、伏特2、一盏灯泡的功率为60W，如果接在220V的电路上，通过的电流约为：A、0.27AB、0.3AC、0.5AD、0.7A3、题干：一个电热水壶正常工作时的功率为1000W，正常工作2小时，消耗的电能为多少？选项：A、2kW•hB、1kW•hC、0.5kW•hD、0.1kW•h4、题干：一个电饭煲正常工作时的功率为500W，若电能表显示的电能为0.5kW•h，则电饭煲正常工作的时间为多少？选项：A、1小时B、2小时C、0.5小时D、0.25小时5、若一个电阻在10秒内通过的电荷量是5库仑，电阻两端的电压为5伏特，则该电阻在这段时间内消耗的电功为：A、25焦耳B、50焦耳C、75焦耳D、100焦耳6、当一个电路中的电流为2安培，电阻为5欧姆时，该电路中不慎短路，使得电流增大了2倍，那么短路前后电功比为：A、1:1B、1:2C、1:3D、1:47、一个电灯泡在电路中工作时，消耗的电能主要转化为：A. 机械能B. 热能C. 化学能D. 光能和热能二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下哪些选项属于电功的物理量？A、电流强度B、电压C、电阻D、时间E、功率2、以下关于电热的描述，正确的是：A、电热是指电流通过导体时产生的热量B、电热与电流强度成正比，与电阻成反比C、电热与电流强度的平方成正比，与电阻成反比D、电热与电流强度的平方成正比，与电阻成正比E、电热与电压成正比，与电阻成反比3、在电路中，关于电功和电热的说法正确的是（）。

A. 电功是消耗电能的过程，电热是转化电能的过程。

B. 当电路中只有电阻时，电功等于电热。

C. 电功总是大于电热。

D. 当电路中存在纯电感或纯电容时，电功等于电热。

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题一个电阻为10Ω的电阻丝接入电压为5V的电路中，当电路中的电流为0.5A时，电阻丝的功率是多少？试求出电阻丝在1分钟内产生的热量。

2022-2023学年鲁科版（2019）必修第三册3.3电功与电热课堂作业（含答案）一、单选题1. 现有电灯L1（3V、3W）和电灯L2（3V、6W）两只及一个可变电阻R（0→10Ω，5A），接在电压恒为6V的电路中，要求两只灯都正常发光，并且电路消耗功率最小，则用图中那个电路（）A．B．C．D．2. 如图甲所示为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．电源规格中的“4.5A h⋅”，A h⋅是能量的单位B．电机的输出功率不大于24WC．电机线圈的电阻为6ΩD．行驶过程中电机突发故障，被卡住无法转动，此时通过电机的电流为2A3. 如图所示，一灯泡L和直流电动机M串联接入电压恒为10V的电路中，此时标有“3V 1.5W”字样的小灯泡L恰好正常发光，已知直流电动机的内阻M2R=Ω。

下列说法正确的是（）A．电动机的输入功率为1.5WB．电动机的输出功率为2.5WC．整个电路消耗的功率为5WD．电动机的效率约为83.3%4. 一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时，下述正确的是（）A．电动机所消耗的电功率I2RB．t秒内所产生的电热为UItC．t秒内所产生的电热为2URtD．t秒内输出的机械能为（U－IR）It5. 某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如下表，电吹风在220V 电压下工作。

下列说法正确的是（）电吹风额定电压220W电吹风额定功率热风时：990W冷风时：110WA ．开关12S S 、都闭合时电吹风吹冷风B ．该电吹风中电动机的内电阻为440ΩC ．吹热风时电热丝的功率为990WD ．吹热风时通过电热丝的电流为4A6. LED 灯可将电能高效转化为光能，在日常生活中得到普遍应用．某LED 灯的额定功率为10W ，它以额定功率工作1min 消耗的电能为A ．10JB ．60JC ．600JD ．6000J7. 如图是某品牌吊扇的相关参数，假设吊扇的吊杆下方的转盘与扇叶的总质量为 7 kg , 则吊扇（g =10m/s 2）A ．吊扇的内电阻为880ΩB ．以额定功率工作时通过吊扇的电流为0.25 AC ．正常工作时吊扇机械功率等于55 WD ．正常工作时吊杆对转盘的拉力大于70 N二、多选题8. 在如图所示的电路中，定值电阻R 的阻值为20Ω，电动机M 的线圈电阻为6Ω，a b 、两端加44V 的恒定电压，电动机恰好正常工作，理想电压表的示数24V ，下列说法正确的是A．通过电动机的电流为4AB．电动机的输入功率为96WC．电动机线圈在1分钟内产生的焦耳热为360JD．电动机的输出的功率为18W9. 电动机是把电能转化成机械能的一种设备，在工农业、交通运输、国防及家电、医疗领域应用广泛。

高中物理鲁科版（2019）必修第三册第三章恒定电流-第三节电功与电热阶段练习一、单选题1.某型号家用电饭锅的额定功率为700W，额定电压为220V，则电饭锅正常工作时的电流为（）A. 3.2AB. 4.6AC. 5.5AD. 6.2A2.某同学为了研究电功率，现取两个完全相同的灯泡，分别按如图甲和图乙两种方式连接。

其中甲电路接有U甲=8V的电压、乙电路接有U乙=16V的电压，改变可调电阻的阻值，使两个电路中的灯泡均正常发光。

假设两电路中滑动变阻器消耗的电功率分别用P1、P2表示，两电路消耗的总功率分别用P甲、P乙表示。

则下列关系式正确的是（）A. P甲<P乙B. P甲=P乙C. P1>P2D. P1<P23.一盏电灯直接接在电压恒定的电源上，其功率为100W，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9W，那么此时电灯实际消耗的电功率将（）A. 等于91WB. 小于91WC. 大于91WD. 条件不足，无法确定4.理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，直到热风将头发吹干．设电动机线圈电阻为R1，它与电热丝的电阻R2串联后接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的电功率为P，则有( )①P＝IU ②P＝I2(R1＋R2) ③P>IU ④P ＞I2(R1＋R2)A. ①②B. ①④C. ②③D. ③④5.A，B两灯的额定电压都是110V，A灯的额定功率P A=100W，B灯的额定功率P B=60W，若将两灯同时接入电压恒为220V的电路上，且使两灯均能正常发光，同学们设计了如图所示的甲、乙两种电路，则甲、乙两电路消耗的电功率之比为（）A. 2 :7B. 2 :5C. 5 :8D. 3 :76.如图所示,抛物线C1、C2分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线。

由该图可知下列说法中正确的是( )A. 电源的电动势为8VB. 电源的内电阻为1ΩC. 电源输出功率最大值为8WD. 电源被短路时，电源消耗的最大功率可达32W7.为了减小输电线路上的电能损耗，我国研制并投产了百万伏特高压输电线路。

第3节焦耳定律作业1．下列关于电功、电功率和焦耳热的说法中正确的是( )A．电功率越大，电流做功越快，单位时间内电路中产生的焦耳热就越多B．在电路中能用W＝UIt求某用电器的电功，就能用W＝I2Rt或W＝U2Rt求该用电器的电功C．在纯电阻的电路中，电流的电功率等于热功率D．焦耳热Q＝I2Rt只适用于纯电阻电路2．对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（）A．P＝I2R B．P＝U2RC．P＝UI D．P＝Wt3. 根电阻丝，通过2 C电荷量所消耗的电能是8 J．若在相同的时间内通过4 C 的电荷量，则该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是( )A．4 V,16 J B．8 V,16 JC．4 V,32 J D．8 V,32 J4．(多选)一个标有“1 kΩ，40 W”的电阻器，下列说法正确的是（）A．允许长期通过它的最大电流是0.2 AB．额定电压是200 VC．在额定电压下消耗的功率为40 WD．加50 V电压时消耗的功率为40 W5．如图所示，R2＝2R1，当开关S断开和闭合时，在相同的时间内，电流通过R1产生的热量之比为（）A．1∶3 B．1∶9 C．3∶1 D．9∶16．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7．将一根电阻丝接在某恒定电压的电两端，电流做功的功率为P.若将该电阻丝均匀地拉长为原的两倍后再接入该电，则它的功率为（）A．4P B．0.25P C．16P D．0.125P8. 理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干．设电动机线圈电阻为R1，它与电热丝电阻R2串联后接到直流电上，吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的功率为P，则有（）A．P<UI B．P＝I2(R1＋R2)C．P>UI D．P>I2(R1＋R2)9. (多选)电阻R和电动机一起串联在电路中，如图所示．已知电阻R跟电动机线圈的电阻相等，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、U，经过时间t，电流通过电阻R做的功为W1，产生的电热为Q1；2电流通过电动机做的功为W2，产生的电热为Q2，则有( )A．U1＜U2，Q1＝Q2B．W1＝W2，Q1＝Q2C．W1＜W2，Q1＜Q2D．W1＜W2，Q1＝Q210. 功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率60 W的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有两只60 W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近（）A．8×108 kW·h B．8×1010 kW·hC．8×1011 kW·h D．8×1013 kW·h11．有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；若把它接入2 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 A.(1)求电动机正常工作时的输出功率；(2)如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大？12. 四川省“十三五”水利发展规划指出，若按现在供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄水提水是目前解决问题的重要手段之一．某地要把河水抽高20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380V，此时输入电动机的电功率为19 kW，电动机的内阻为0.4 Ω .已知水的密度为1×103kg/m 3，重力加速度取10 m/s 2.求： (1)电动机内阻消耗的热功率；（2)将蓄水池蓄入864 m 3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)．参考答案：1. 答案 C解析：.[电功率公式P ＝W t ，功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P ＝IU ，I ＝P U，焦耳热Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2Rt ，可见Q 与P 、U 、t 都有关．所以，P 越大，Q 不一定越大，故A 错．W ＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而I ＝UR只适用于纯电阻的电路，B 错．在纯电阻的电路中，电流所做的功W ＝Q ，则UI ＝I 2R ，故C 正确．Q ＝I 2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，故D 错．] 2. 答案CD.解析：.公式P ＝I 2R 、P ＝U 2R 只适用于纯电阻电路，而P ＝UI 、P ＝Wt对计算任何用电器的电功率都适用，故选CD. 3.答案 D.解析：[设电阻丝的电阻为R ，开始时所加电压为U 1，则W 1＝q 1U 1，即8 J ＝2 C ×U 1，解得U 1＝4 V ．设后来所加电压为U 2，消耗的电能为W 2，则I 2＝q 2t ＝U 2R 又I 1＝q 1t ＝U 1R由此得I 2＝2I 1所以U 2＝2U 1＝8 V ，W 2＝q 2U 2＝4×8 J ＝32 J ．] 4.答案 ABC.解析：选ABC.铭牌上标注的是该电阻器的阻值和允许的最大功率，据P ＝I 2R 得I max ＝401×103A ＝0.2 A ，A 正确；据P ＝U 2R 得U 额＝40×1 000 V ＝200 V ，B 正确；40 W 为电阻器在额定电压下消耗的功率，C 正确；据P ＝U 2R 知，U ＝50 V 时P ＝5021×103W ＝2.5 W ，D 错误．故选ABC.5.答案 B.解析：选B.当开关S 断开时，R 1和R 2串联，由欧姆定律知此时的电流I 1＝UR 1＋R 2，而当开关S 闭合时，R 2被短路，电路中只有R 1，电路中的电流I 2＝UR 1，由焦耳定律知两种情况下，电阻R 1上产生的热量之比Q 1Q 2＝I 21R 1t I 22R 1t ＝R 21R 1＋R 22＝19，B 正确． 6. 答案 B解析：[W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 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．] 7.答案 B.解析：.由V ＝Sl 得电阻丝拉长为原的2倍，导线截面积变为原的1/2，由R ＝ρl S得R ′＝4R .因为P＝U 2R ，所以P ′＝U 2R ′＝P /4.故选B. 8.答案 D解析：.电路中消耗的电功率为P ＝UI ，A 、C 错误．消耗的电功率除了转化为电动机线圈与电热丝释放的热功率外，还有机械功率输出，即P >I 2(R 1＋R 2)，D 正确，B 错误．故选D. 9.答案 AD解析：[设电路中的电流为I ，则R 两端的电压U 1＝IR ；对于电动机，欧姆定律不再适用，但电动机线圈上的电压仍有U 2′＝IR ，而电动机两端的电压U 2一定大于U 2′，所以，应有U 1＜U 2.对于R ，经过时间t ，电流通过电阻R 做的功为W 1＝U 1It ，将电能全部转化为电热Q 1，则Q 1＝W 1＝I 2Rt ；对于电动机，经过时间t ，电流通过电动机做的功为W 2＝U 2It ，所以有W 1＜W 2，电流通过电动机线圈产生的电热Q 2＝I 2Rt ，故有Q 1＝Q 2.所以选项A 、D 正确．] 10.答案 B解析：选B.因每只白炽灯和发光二极管的功率分别为60 W 和10 W ，按4亿户家庭，每户家庭每天亮灯6小时计算，全国一年节省的电能最接近4×108×2×(60－10)×10－3 kW ×365×6 h ＝8.76×1010kW ·h ，故选B.11. [解析] (1)电动机不转时，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能完全转化为热能，此时电动机可看成纯电阻，则r ＝U 1I 1＝0.5 Ω.当加电压为2 V 、电流为1 A 时，电动机正常工作，有机械能输出，此时电动机为非纯电阻电路，消耗的电能等于转化的机械能和热能之和．转化的热功率为P 热＝I 22r ＝0.5 W 总功率P 总＝U 2I 2＝2 W ，则输出功率P 出＝P 总－P 热＝1.5 W.(2)若在电动机正常工作时被卡住，电动机无机械能输出，看作纯电阻电路，此时的电热功率为：P 热′＝U 22r ＝220.5W ＝8 W.[答案] (1)1.5 W (2)8 W12. 答案：(1)1×103 W (2)2×104 s13. 解析：(1)设电动机的电功率为P ，则P ＝UI 设电动机内阻r 上消耗的热功率为P r 则P r ＝I 2r 代入数据解得P r ＝1×103 W.(2)设蓄水总质量为M ，所用抽水时间为t .已知抽水高度为h ，体积为V ，水的密度为ρ，则M ＝ρV设质量为M 的河水增加的重力势能为ΔE p ，则ΔE p ＝Mgh 设电动机的输出功率为P 0，则P 0＝P －P r根据能量守恒定律得P 0t ×60%×80%＝ΔE p 代入数据解得t ＝2×104 s.。

第3章恒定电流第3节电功与电热基础过关练题组一电功和电功率1.(多选)关于三个公式P=UI、P=I2R、P=U 2R的适用范围,以下说法正确的是()A.第一个公式普遍适用于求电功率,后两式普遍适用于求电热功率B.在纯电阻电路中,三个公式既可适用于求电功率,又可适用于求电热功率C.在非纯电阻电路中,第一个公式可用于求电功率,第二个公式可用于求电热功率D.由U=IR可知,三个公式没有任何区别,它们表达相同的意义,既是电功率,也是电热功率2.国家航天局消息,“嫦娥四号”着陆器于 2019 年 7 月 26 日 19 时 12分成功完成唤醒设置,进入第8月昼工作期。

“嫦娥四号”的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的。

由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应,在正常照射下,太阳能电池的光电转换效率可达23%。

单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V的电动势,可获得0.1 A 的电流,则每秒照射到单片单晶硅太阳能电池上太阳光的能量大约是() A.0.48 J B.0.12 JC.0.26 JD.0.52 J3.(2022山东滨州期末)某款手机部分说明书如下。

关于该手机的说法正确的是()A.该电池的容量为4.6 CB.该手机工作时的电流为0.23 AC.该电池储存的电能为8.28×106 JD.该电池通过静电力做功将其他形式的能转化为电能4.(2022山东滨州沾化实验高级中学阶段练习)北京市国民体质监测中心曾经调查显示,由于长时间低头看书、看手机时坐姿不正等原因造成我国青少年探颈、驼背比例高达46.1%。

如图是某矫正器的铭牌信息,已知当剩余电池容量为总容量的20%时,智能感应式矫正器将停止工作。

若该智能感应式矫正器工作时一直处于额定工作状态,使用前电池容量为零,则下列说法正确的是()A.理论上该矫正器充满电可以连续工作约4.6小时B.第一次充满电的时间和可正常工作的时间之比约为2546C.电池容量的单位 mAh是能量单位D.该矫正器充满电所储存的能量约为6.7×103 J5.(2022重庆西南大学附属中学月考)物理爱好者小张想根据自己所学的物理知识估算喷泉广场上一眼喷泉的电机输出功率。

一、单选题(选择题)1. 如图所示的电动自行车既可以电动骑行，也可以脚踏骑行。

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。

下表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（）A．骑行过程中，电动机的工作电流保持24A不变B．蓄电池充满电，放电时可输出的电能最多约为8.6×104JC．电动自行车行驶过程中的平均阻力约为58ND．蓄电池充满电，该电动自行车最多可骑行约16h2. 哈罗助力车动力电源上的铭牌标有“36V，12Ah”字样。

它正常工作时电源输出电压为30V，额定输出功率180W。

由于电动机发热造成损耗，电动机的效率为80%，不考虑其它部件的摩擦损耗。

已知运动时助力车受到阻力恒为28.8N，下列正确的是（）A．电源内阻为，额定工作电流为5AB．助力车电动机的内阻为C．助力车保持额定功率匀速行驶的最长时间是2.4hD．助力车保持额定功率行驶的最远距离是36000m3. 现有规格为“220V，36W”的排气扇，如图所示，排气扇电动机的线圈电阻为40Ω，当正常工作时，排气扇的（）A．通电电流计算式为B．输出功率计算式为C．发热功率计算式为D．电功率大于36W4. 如图所示的电路中，L1、L2为“220V、100W”的灯泡，L3、L4为“220V，40W”的灯泡，其实际功率的大小顺序是（）A．P4＞P1＞P3＞P2B．P4＞P1＞P2＞P3C．P1＞P4＞P2＞P3D．P1＞P4＞P3＞P25. 航拍遥控直升机是大型活动中必需的摄影器材。

如图所示为某品牌的航拍遥控直升机，已知该直升机正常工作时的电压和电流分别为15V、3 A，充电时的工作电压和工作电流分别为20 V、0.6 A，充电时间约为4 h，电池的容量为1500 mA ·h。

则下列说法正确的是（）A．参数1500mA·h指的是充电电池所存储的能量B．航拍遥控直升机正常工作时，其电动机的总电阻是C．航拍遥控直升机正常工作的最长时间为2.5 hD．充电过程是将电能转化为化学能6. 如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻r=1Ω，电动机两端的电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20N，不计摩擦力，则电动机线圈电阻上消耗的热功率为（）A．1W B．2W C．3W D．5W7. 一电动自行车中电源铭牌标有“48V，”字样。

3.3《焦耳定律》每课一练1.关于电功和焦耳热,下列说法正确的是( )A.在纯电阻电路中,计算电功可用公式W=I 2RtB.在非纯电阻电路中,计算电功可用公式W=I 2RtC.在非纯电阻电路中,计算焦耳热用Q=I 2RtD.在纯电阻电路中,计算焦耳热可以用Q=UIt答案：ACD2.一台直流电动机的电枢线圈的电阻是R,其额定电压是U,额定功率是P,那么它正常工作时的电流( )A.等于U P ,且大于R U B.等于U P ,且小于RU C.等于R P ,也等于R U D.不等于U P ,但等于R U 答案：B3.关于电功和电热,下面的说法中正确的是( )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.电功W=UIt 、电热Q=I 2Rt 只适用于纯电阻电路答案：B4.不考虑温度对电阻的影响,一个标有“220 V 40 W”的灯泡,下列说法正确的是( )A.接在110 V 的线路上功率为20 WB.接在110 V 的线路上功率为10 WC.接在440 V 的线路上功率为160 WD.接在550 V 的线路上功率为5 W 答案：B5.有一只电风扇,标有“220 V 50 W”,电动机线圈的电阻为0.4 Ω,把它接入220 V 的电路中,以下几种计算时间t 内产生热量的方法,正确的是( )A.Q=U 2·t/RB.Q=PtC.Q=(P/U) 2·RtD.以上三种方法均正确答案：C6.电动机的输入功率为5.5 kW,输入电流为50 A,电枢的电阻为0.40 Ω,通电1 s.(1)电流做的功为__________;(2)产生的热量为__________;(3)产生的机械能为__________;(4)电动机的效率为__________；(5)输入电压为__________；(6)电枢电阻上的电压为__________.答案：(1)5.5×103 J(2)1×103 J(3)4.5×103 J(4)82%(5)1.1×102 V(6)20 V7.微型吸尘器的直流电动机内阻一定,当加上0.3 V 的电压时,通过的电流为0.3 A,此时电动机不转,当加在电动机两端的电压为2.0 V 时,电流为0.8 A,这时电动机正常工作.则吸尘器的效率为多少?解析：当加0.3 V 电压、电流为0.3 A 时,电动机不转,说明电动机无机械能输出,它消耗的电能全部转化为热能,此时电动机也可视为纯电阻,则r=11I U =3.03.0 Ω=1 Ω.当加电压为2.0 V 、电流为0.8 A 时,电机正常运转,有机械能输出,此时的电动机为非纯电阻用电器,消耗的电能等于转化的机械能和热能之和.转化的热功率为P=I 22r=0.82×1 W=0.64 W,总功率为P 0=I 2U 2=0.8×2.0 W=1.6 W,所以电动机的效率为η=P P P 0-=6.164.06.1-=60%. 注:解决非纯电阻电路的问题,关键是分析清楚多种情况下电能分别转化为什么形式的能,然后再确定选什么公式计算电功或电功率,切不可在没分析清楚的情况下生搬硬套. 答案:60%8.某同学在家中测算电冰箱的月耗电,他将家中其他用电器断开,只使用电冰箱,观察电度表转盘的转动情况,测得冰箱制冷时,转盘每12 s 转动一圈;保温时,每120 s 转动一圈.电度表上标明“每千瓦时转2 000圈”.该同学还测得冰箱每小时制冷10 min,保温50 min.若按每月30天计,则该冰箱月耗电为__________度.答案：27图2-5-29.在长时间使用电烙铁的过程中,当暂时不使用时,如果断开电源,电烙铁将会很快变凉,再次使用时温度不能及时达到要求,如果不断开电源,烙铁头容易“烧死”且浪费电能.因此,实验室内常用的电路如图2-5-2所示,其中R L 为白炽灯泡,R 为电烙铁.暂时不用电烙铁时,断开开关S,再次使用时闭合开关S.这样既能起到预热作用,又能保护电烙铁及节省电能.试用你学过的电学知识说明其道理.答案：暂时不用烙铁时,断开S,R L 与R 串联后接在电路中,整个电路电阻较大,消耗的电功率较小,同时又使R 保持预热状态;需用烙铁时,接通S,电烙铁在额定电压下工作,很快升温.10．规格为“220 V 36 W”的排气扇,线圈电阻为40 Ω,求:(1)接上220 V 电压后,排气扇转化为机械能的功率和发热的功率;(2)如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热的功率.\解析(1)排气扇在220 V 电压下正常工作电流I=U P =22036 A=0.16 A 发热功率P 热=I 2R=(0.16)2×40 W=1 W转化为机械能的功率P 机=P-P 热=(36-1) W=35 W.(2)扇叶被卡住不能转动后,电机相当于纯电阻,电能全部转化为热能,此时通过排气扇电流I′=R U =40220 A=5.5 A 电机消耗的功率等于发热功率P′=P 热=I′U=5.5×220 W=1 210 W由于发热量很大,将很快烧坏电动机线圈.答案：(1)P热=1 W P机=35 W(2)P机=P热=1 210 W,电机将被烧坏电机被卡住不能转动,电能不再转化为机械能,完全转化成内能.。