高中物理 2.5 电功率 第1课时课时精练（含解析）粤教版选修31.doc

2.5 电功率 第1课时对电功、电热、电功率、热功率的考查1电功率的计算公式pu2/r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计算洗衣机的功率答案c解析公式pu2/r是根据功率公式和欧姆定律推导出来的，只能用在纯电阻电路中，故c正确，a、b、d错误2如图274所示，将两只完全相同的金属圆盘接入电路，其中(a)图中的圆盘中心挖了一个洞，(b)图中圆盘中心下方挖了同样大小的一个洞，在两金属圆盘两端加上相同的恒定电压，在相同的时间内，两金属圆盘产生的热量分别为qa和qb，则()图274aqaqbbqaqbcqaqbd条件不足，无法比较qa与qb的大小答案c解析题图(a)是2块一样的金属片并联，图(b)是一大一小的并联，并联电阻与较小的支路电阻接近，结果是图(b)的电阻比较小根据p，电压u一定时，电阻大的功率小，故qaqb；故选c.非纯电阻电路的特点3(双选)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内()a电炉放热比电动机放热多b电炉两端电压小于电动机两端电压c电炉两端电压等于电动机两端电压d电动机消耗的功率大于电炉的功率答案bd解析电炉属于纯电阻，电动机属于非纯电阻，对于电炉有：uir，放热qi2rt，消耗功率pi2r，对于电动机有：uir，放热qi2rt，消耗功率puii2r.闭合电路中的功率4(双选)关于电动势下列说法中正确的是()a在电源内部把正电荷从负极移到正极，非电场力做功，电能增加b对于给定的电源，移动正电荷非电场力做功越多，电动势就越大c电动势越大，说明非电场力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多d电动势越大，说明非电场力在电源内部把正电荷从负极移到正极，移送电荷量越多答案ac解析电源是将其他形式的能量转化为电能的装置，在电源内部把正电荷从负极移到正极，非电场力做功，电能增加，因此选项a正确电源电动势是反映电源内部其他形式能转化为电能的本领大小的物理量，电动势在数值上等于移动单位电荷量的正电荷非电场力所做的功，不能说电动势越大，非电场力做功越多，也不能说电动势越大，被移动的电荷量越多，所以选项c正确图2755如图275所示，直流电动机线圈的电阻为r，电源内阻为r.当该电动机正常工作时，路端电压为u，通过电动机的电流为i，则()a电动机内部的发热功率为i2rb电动机的机械功率为iuc电源的电动势为i(rr)d电源的输出功率为iui2r答案a解析电动机正常工作时，属于非纯电阻电路，欧姆定律已不适用，则c错误；由焦耳定律可知电动机的发热功率为i2r，a正确；由电路的特点可知，电动机的输入功率等于电源的输出功率，即pui，由能量守恒定律可得，电动机的机械功率为puii2r，b、d错误.(时间：60分钟)题组一对电功、电热、电功率和热功率的理解1(双选)关于四个公式pui；pi2r；p；p，下列叙述正确的是()a公式适用于任何电路的电功率的计算b公式适用于任何电路的热功率的计算c公式适用于任何电路电功率的计算d以上均不正确答案ab解析pui、p适用于任何电路的电功率的计算，而pi2r、p只适用于纯电阻电路的电功率的计算，故a正确，c错误pi2r适用于任何电路的热功率的计算，pui、p只适用于纯电阻电路的热功率的计算，故b正确2两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 10 w”和“20 40 w”，则它们的额定电流之比为()a.5 b.20 c.10 d12 000答案c解析由公式pi2r得：i ，所以i1i210.3电压都是110 v，额定功率pa100 w，pb40 w的灯泡两盏，若接在电压为220 v的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是()答案c解析判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流，对灯泡有pui，可知rarb.对于a电路，由于rarb，所以ubua，有ub110 v，b灯被烧毁，ua110 v，a灯不能正常发光对于b电路，由于rbra，a灯又并联变阻器，并联电阻更小于rb，所以ubu并，b灯被烧毁对于c电路，b灯与变阻器并联电阻可能等于ra，所以可能uaub110 v，两灯可以正常发光对于d电路，若变阻器的有效电阻等于a、b的并联电阻，则uaub110 v，两灯可以正常发光比较c、d两个电路，由于c电路中变阻器功率为(iaib)110 v，而d电路中变阻器功率为(iaib)110 v，所以c电路消耗电功率最小4两盏额定功率相同的灯泡a和b，其额定电压uaub，则下列说法正确的是()a两灯正常发光时，灯泡的电流iaibb两灯电阻rarbc将两灯串联后接入电路中发光时，则灯泡的功率papbd将两灯并联后接入电路中发光时，则灯泡的功率parb，由pui可知额定电流iapb；两灯并联后，由并联电路的功率分配关系可知p，所以papb.5用稳压电源和三根电阻丝r1、r2、r3来加热一桶水，三根电阻丝采用如图所示的几种连接方式，则供热最快的是()答案c解析a选项总电阻为r3，b选项总电阻为r1r2r3，c选项的总电阻小于r1、r2、r3三个电阻的任何一个电阻，d选项的总电阻大于r3，e选项的总电阻大于r1，可知c选项的总电阻最小，根据p知，功率最大，供热最快故c正确题组二非纯电阻电路的特点图2766如图276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答案c解析灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 v电压，且电路中的电流ii灯 a，则电解槽消耗的功率pp灯60 w，c对、a错；电解槽的发热功率p热i2r内1.3 w，b错；整个电路消耗的总功率p总220 w120 w，d错图2777如图277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rm0.50 .若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是()a电动机的输入功率为24 wb电动机的输出功率为12 wc电动机的热功率为2.0 wd整个电路消耗的电功率为22 w答案c解析电动机为非纯电阻，欧姆定律对电动机不再适用灯泡l正常发光，则il2 a，所以电路中的电流i2 a，故整个电路消耗的总功率p总ui24 w，d选项错电动机的输入功率p入p总p灯12 w，a选项错电动机的热功率p热i2rm2.0 w，c选项正确电动机的输出功率为p入p热10 w，b选项错图2788(双选)如图278所示，电阻r120 ，电动机的绕组的电阻r210 .当电键打开时，电流表的示数是0.5 a，当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数i和电路消耗的电功率应是()ai1.5 a bi1.5 acp15 w dp15 w答案bd解析电路两端的电压为：ui1r10.5 a20 10 v电动机是非纯电阻用电器，ui2ir2，所以i21 a电流表的示数ii1i21.5 a，a错误，b正确电路总功率为pu(i1i2)15 w，c错误，d正确9如图279所示电路，电动机m转动起来后，将滑动变阻器的滑动触头向左移动时，电动机中产生的电热q随电压表测得的电压u和电流表测得的电流i而变化的情况是(电动机线圈的电阻可以认为是不变的)()图279aq跟电流i的平方成正比bq跟电压u的平方成正比cq跟电压u与电流i的乘积成正比dq跟电压u与电流i的比值成正比答案a解析根据焦耳定律，电流通过用电器产生的热量qi2rt，其中i是电路中的电流，r是用电器的电阻，a项正确，在纯电阻电路中，用电器只发光发热，电流做功把所有的电能都转化为内能，所以qwuit，即q与电压u和电流i的乘积成正比但电动机m在电路中除把部分电能转化为内能q外，还把部分的电能转化成机械能，此时wq，所以c项不正确同样，只有在纯电阻电路中，欧姆定律i才成立，所以qi2rtt，即热量q与电压的平方成正比，在电动机电路中，欧姆定律不成立，也就不能得出这个结论了，b项不正确，由于在电动机电路中欧姆定律i不成立，r，d项不正确题组三闭合电路的能量图271010如图2710所示电路中，电源电动势为e，内阻为r，电动机内阻为r1.当开关闭合，电动机正常工作时，滑动变阻器接入电路中的电阻为r2，电动机两端的电压为u，通过电动机的电流为i.电动机输出的机械功率p等于()aui bi2r1cuii2r1 d.u答案c解析电动机是非纯电阻电路，电动机两端的电压为u，通过电动机的电流为i，故电动机的电功率为ui；电动机内阻为r1，故电动机消耗的热功率为i2r1；根据能量守恒定律，电动机输出的机械功率为：puii2r1；故选c.11(双选)如图2711所示，甲、乙两电路中电源完全相同，电阻r1r2，在两电路中分别通过相同的电荷量q的过程中，下列判断正确的是()图2711a电源内部产生电热较多的是甲电路br1上产生的电热比r2上产生的电热多c电源做功较多的是甲电路d甲、乙两电路中电源做功相等答案bd解析甲、乙两电路中电源完全相同，即电动势e与内电阻r相同，电阻r1r2，根据闭合电路欧姆定律i，得出i1i2，再比较irt1与irt2，而i1t1i2t2，可知电源内部产生电热较多的是乙电路，a错由公式wqe可知，两电源做功相等，整个电路产生的电热相等，而甲电源内部产生的电热小于乙电源内部产生的电热，所以甲图外电路产生的电热大于乙图外电路产生的电热b、d对，c错故选b、d.图271212(双选)如图2712所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升已知电动机线圈的电阻为r，电源电动势为e，通过电源的电流为i，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则()a电源内阻rrb电源内阻rrc如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大d如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小答案bc解析由于电动机是非纯电阻元件，欧姆定律不再适用，电动机的输入功率p1ui，热功率p2i2r，输出功率p3mgv，p1p2p3，可解得：uir，又由闭合电路欧姆定律得：euir，解得：rr；当电动机被卡住时，电动机变成纯电阻元件，总电流i总，电流增大，故电源消耗的功率p增大，所以选项b、c正确题组四综合题组图271313如图2713所示，电源电动势e30 v，内阻r1 ，灯泡上标有“6 v，12 w”字样，直流电动机线圈电阻r2 ，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率答案36 w解析因灯泡正常发光，所以i a2 au内ir21 v2 v所以电动机两端电压为umeu内u30 v2 v6 v22 v电动机输出的机械功率为p机umii2r222 w222 w36 w.14规格为“220 v36 w”的排气扇，线圈电阻为40 ，求：(1)接上220 v的电源后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；(2)如果接上(1)中电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率答案(1)35 w1 w(2)1 210 w1 210 w解析(1)排气扇在 220 v的电压下正常工作时的电流为i a0.16 a发热功率为p热i2r(0.16)240 w1 w转化为机械能的功率为p机pp热(361) w35 w.(2)扇叶被卡住不能转动后，电动机所在电路成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为i a5.5 a电动机消耗的功率即电功率等于发热功率：p电p热ui2205.5 w1 210 w.15表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数，根据表中提供的信息，探究以下问题：规格后轮驱动直流电机车型26电动自行车额定输出功率120 w整车质量30 kg额定电压40 v最大载重120 kg额定电流3.5 a(1)在额定电压下工作时，该电机的内阻是多少？其效率为多大？(2)假设行驶过程中所受阻力是车和人总重的0.02倍，在最大载重量