2.8焦耳定律电路中的能量转化 同步练习（含答案）高中物理教科版（2019）必修第三册

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1、2.8焦耳定律 电路中的能量转化A组合格性考试练1电功率的计算公式P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(多选)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BWUIt适用于任何电路，而WI2Rtt只适用于纯电阻电路C在非纯电阻电路中，UII2RD焦耳热QI2Rt适用于任何电路3冬天人们喜欢用电热毯来取暖现有一个家庭使用电热毯的电阻的阻值是550 ，正常接在家庭电路中使用的时候，电热毯在10 s内产生的热量为()A600 J B720 JC

2、880 J D1 200 J4一台电动机，额定电压是100 V，电阻是2 .正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为()A50 W B450 WC500 W D5 000 W5某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示，当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，下列说法正确的是()A车灯变亮B路端电压变大C电路的总电流变大D电源的总功率变小6一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则()A电动机消耗的总功率为UII2RB电动机消耗的热功率为C电源的输出功率为EID电源的效率为

3、17一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，且大于B等于，且小于C等于，也等于D不等于，但等于8(多选)锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机锂电池的内阻为r，下列说法正确的是()A电能转化为化学能的功率为UII2rB充电器输出的电功率为UII2rC锂电池产生的热功率为I2rD充电器的充电效率为100%9如图所示是某型号电吹风机的电路图，它主要由电动机和电热丝R构成已知电吹风机的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W

4、，吹热风时的功率为1 000 W关于该电吹风，下列说法正确的是()A若S1断开，S2闭合，则电吹风机吹热风B当电吹风机吹热风时，电动机每秒钟输出的机械能为120 JC电动机的电阻为 D电热丝的电阻为55 10有四盏如图所示的电灯连接在电路中，L1和L2都标有“220 V，60 W”字样，L3和L4都标有“220 V，25 W”字样，把电路接通后，四个灯都能发光最暗的是()AL3 BL2CL1 DL4B组选择性考试练11.某玩具吊车用图中电路来提拉积木，已知电源电动势E6 V，电源内阻r1 ，定值电阻R3 ，积木质量为m0.1 kg.当将积木固定时(电动机不转)，电压表的示数为U15 V；当积木

5、不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升积木时，电压表的示数为U25.5 V不计摩擦，重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是()A当积木固定时电源的输出功率为2.5 WB电动机的内部线圈电阻为5 C积木匀速上升时的速度为1.5 m/sD匀速提升积木时电源的总功率为12 W12如图所示，一直流电动机与阻值R9 的电阻串联接在电源两端，电源电动势E30 V，内阻r1 ，用理想电压表测出电动机两端电压U10 V，已知电动机线圈电阻RM1 ，则下列说法中正确的是()A通过电动机的电流为10 AB电动机的输入功率为20 WC电动机的发热功率为1 WD电源的输出功率为60 W13(多选)在如图甲、

6、图乙所示的电路中，电源电动势均为E6 V、内电阻均为r3 ，R是定值电阻，开关S闭合，规格为“4 V，0.8 W”的小灯泡L均正常发光，电动机M正常工作下列说法正确的是()图甲 图乙A.图甲中电源效率为90%B图甲中定值电阻为5 C图乙中电动机的内阻为7 D图乙中电动机正常工作电压为1.4 V14如图所示，电源电动势为10 V，内阻为1 ，电阻R1为1 ，R2为6 .开关闭合后，电动机恰好正常工作已知电动机额定电压U为6 V，线圈电阻RM为0.5 ，问：(1)流过R2的电流是多大？(2)通过电动机的电流是多大？(3)电动机正常工作时产生的机械功率是多大？(4)如在正常工作时，电动机的转子突然被

7、卡住，此时电动机的发热功率是多少？参考答案1解析：电功率的公式P，是根据功率的公式PUI，其中I代入整理得到的，公式I仅适用于纯电阻电路，所以得出的结论P也只用于纯电阻电路，故只能计算电烙铁的功率，不能计算电冰箱、电风扇、以及洗衣机的功率，故A、B、D错误，C正确答案：C2解析：电功率公式P，表示功率越大，电流做功越快；对于一段电路，有PIU，I，焦耳热Q()2Rt，可见Q与P、U、t都有关，所以P越大，Q不一定越大，A错WUIt是电功的定义式，适用于任何电路，而I只适用于纯电阻电路，B对在非纯电阻电路中，电流做的功焦耳热其他形式的能，所以WQ，即UII2R，C对QI2Rt是焦耳热的定义式，适

8、用于任何电路中产生的焦耳热，D对 .答案：BCD3解析：电热毯为纯电阻电路，根据焦耳定律有QI2Rtt10 J880 J，C正确答案：C4解析：电动机因发热损失的功率为P热I2r522 W50 W，A正确答案：A5解析：当汽车启动时，启动电机工作，电路的总电流变大，内电压升高，路端电压降低，车灯变暗，A、B错误，C正确；电源的总功率PEI，由于电路的总电流变大，因此电源的总功率变大，D错误答案：C6解析：电动机消耗的总功率为PIU，A错误；由于电动机不为纯电阻器件，因此无法直接使用纯电阻热功率公式来计算电动机的热功率，电动机消耗热功率的表达式为P热I2R，B错误；电源的输出功率等于电动机的输入

9、功率，得P出UI，C错误；电源的效率为，UEIr，解得1，D正确答案：D7解析：电动机正常工作时，功率PUI，故I；电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，电功大于电热，故UII2R，解得I，故B正确答案：B8解析：锂电池充电消耗的功率P1UI，锂电池内阻消耗的热功率P2I2r，锂电池电能转化为化学能的功率为P3P1P2UII2r，A、C正确；充电器输出的电功率等于锂电池充电消耗的功率，即等于UI，B错误；充电器的充电效率为100%100%，D错误答案：AC9解析：若S1断开，S2闭合，电热丝不工作，只有电动机工作，则电吹风机吹冷风，A错误；当电吹风机吹热风时，电动机消耗的功率为120 W，因

10、电动机内阻上发热，则电动机每秒钟输出的机械能小于120 J，B错误；电动机不是纯电阻电路，则电动机的电阻RM ，C错误；电热丝的功率PR1 000 W120 W880 W，则电阻为R 55 ，D正确答案：D10解析：根据公式P可得L1和L2的电阻小于L3和L4的电阻，因为通过L2和L3的电流之和等于L1的电流，也等于L4的电流，所以通过L1的电流大于L2的电流，通过L3的电流小于L4的电流，根据公式PI2R，可得P1P2，P4P3，因为L2和L3并联，所以电压相等，根据公式P可得P2P3，因此P1P2P3，P4P3.所以L3最暗，A正确答案：A11解析：当将积木固定时(电动机不转)，电压表的示

11、数为U15 V，则电流为I11 A，电源的输出功率P输I1EIr5 W，A错误；电动机的内部线圈电阻为R线R2 ，B错误；匀速提升积木时，电压表的示数为U25.5 V，则电流为I20.5 A，则对电动机I2U2I(RR线)mgv，解得v1.5 m/s，C正确；匀速提升积木时电源的总功率为PEI260.5 W3 W，D错误答案：C12解析：根据闭合电路欧姆定律有EUI(rR)得IA2 A，A错误；电动机的输入功率P入UI102 W20 W，B正确；电动机的热功率P热I2RM221 W4 W，C错误；电源的输出功率P出EIPr(302221)W56 W，D错误答案：B13解析：由于灯泡正常工作，则

12、甲乙电路中的干路电流均为I A0.2 A，则图甲中电源效率为100%100%90%，A正确；根据欧姆定律，图甲中定值电阻R7 ，B错误；图乙中电动机正常工作电压为UMEIrU灯1.4 V，D正确；对电动机有UMIP出I2rMI2rM，解得rM7 ，C错误答案：AD14解析：(1)开关闭合后，电动机恰好正常工作，由电路可知此时R2两端电压为6 V，所以流过R2的电流为IR2A1 A(2)根据闭合电路欧姆定律可得R1中的电流为IA2 A所以通过电动机的电流为IMIIR21 A(3)电动机正常工作时内部消耗的功率为P热IRM120.5 W0.5 W则产生的机械功率为PPMP热UIMIRM(610.5)W5.5 W(4)正常工作时，电动机的转子突然被卡住，此时电路为纯电阻电路，此时总电阻R总rR11 1 电动机两端电压UR并 V V电动机的发热功率为P热7 W.答案：(1)1 A(2)1 A(3)5.5 W(4)7 W