学教科版选修31 2.6焦耳定律 电路中的能量转化 作业（2）.docx

2017-2018学年度教科版选修3-1 2.6焦耳定律 电路中的能量转化 作业（2）1两个电池1和2的电动势e1e2，它们分别向同一电阻r供电，电阻r消耗的电功率相同比较供电时电池1和2内部消耗的电功率p1和p2及电池的效率1和2的大小，则有()a. p1p2，12 b. p1p2，12c. p1p2，12 d. p1p2，122如图所示，电源电动势e=6v,内电阻r=1,小灯泡l标一有“2v 4w”,当调节可变电阻r使小灯泡恰好正常发光时，下列说法正确的是.a. 流过小灯泡的电流i=1ab. 电源的路端电压为4vc. 可变电阻r此时的阻值为2d. 可变电阻r此时消耗的功率为2w3在图所示电路中，电源电动势为12v，电源内阻为1.0，电路中的电阻r0为1.5，小型直流电动机m的内阻为0.5 ，闭合开关s后，电动机转动，电流表的示数为2.0.则以下判断中正确的是（）a. 电动机的输出功率为14 wb. 电动机两端的电压为7.0 vc. 电动机产生的热功率4.0 wd. 电源输出的电功率为24 w4关于家庭安全用电，下列做法正确的是（ ）a. 将多个大功率电器在同一个移动插座上并同时使用b. 所有家用电器都使用二孔插座c. 打扫卫生时用湿抹布擦拭正在工作中的电器d. 家庭电路设计时需根据使用的电器功率大小和使用情况考虑供电电线的粗细5如图所示是一台理想自耦变压器，在a、b之间接电压不变的正弦交流电，a为理想交流电流表。变压器调压端的滑动头p原来处于线圈中点，电阻箱的电阻为r若将滑动头p向上移到最高处，并调节电阻箱的阻值为r，使电流表的读数变为原来的两倍，则r等于（）a. r2 b. r4 c. r8 d. 4r6如图所示为某款电吹风的电路图，图中理想变压器的两线圈匝数分别为n1和n2，a、b、c、d为四个固定触点，可动的扇形金属片p可同时解除两个触点，触片p处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹自然风三种不同的公共状态，关于改款电吹风，下列说法中正确的是a. 小风扇线圈的电阻为8b. 电热丝正常工作时电流为2ac. 变压器两线圈的匝数比n1:n2=5:22d. 触片p与触点b、c接触时，电吹风吹热风7在闭合电路中，关于路端电压的说法正确的是()a. 路端电压与外电阻成正比b. 外电路断路时，路端电压的值等于电源电动势的值c. 路端电压随外电阻的增大而增大d. 路端电压一定大于内电路的电压8硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压u和电流i变化的关系图象(电池电动势不变，内阻不是定值)，图线b是某电阻r的ui图象在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法中正确的是()a. 硅光电池的内阻为8 b. 硅光电池的总功率为0.4 wc. 硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 wd. 若将r换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率增大9如图所示，电源电动势e=9.0v，内阻r =1.0 ，定值电阻r0=0.5，r为滑动变阻器，其电阻可调范围为010，以下说法中不正确的是（）a. 当r=1.5时，r上获得电功率最大b. 当r=1.0时，r上获得电功率最大c. 当r的滑片从左向右滑动时，电源的输出功率先增大后减小d. 当r的滑片从左向右滑动时，电源的输出功率一直增大10如图所示的电路中，电源内阻忽略不计，r1=r2=r3=r闭合电键s，电压表v的示数为u，电流表a的示数为。在滑动变阻器r1的滑片p由a端滑到b端的过程中，电压表v的示数变化大小为u，电流表a的示数变化大小为i，下列说法正确的是a. u与i的比值保持不变b. 先变大后变小c. u先变小后变大d. u与i乘积先变小后变大11一个电动机，线圈电阻是0.4，当它两端所加的电压为220 v时，通过的电流是5a。求：(1)、这台电动机消耗的电功率；(2)、线圈电阻上的发热功率；(3)、这台电动机输出的机械功率；(4)、每分钟线圈电阻上产生的热量。12如图所示，图线是电路的路端电压随电流变化的关系图线 是同一电源向固定电阻供电时， 两端的电压电流变化的图线，由图求：（）的阻值（）在交点处表示电源的输出功率（）在点，电源内部消耗的电功率（）电源的最大输出功率13利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电阻，重物质量，当将重物固定时，电压表的示数为；当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为，（不计摩擦， 取）（）串联人电路的电动机内阻为多大（）重物匀速上升时的速度大小14如图所示，电解槽a和电炉b并联后接到电源上，电源内阻r=1，电炉电阻r=19，电解槽电阻r=0.5当s1闭合、s2断开时，电炉消耗功率为684w；s1、s2都闭合时电炉消耗功率为475w（电炉电阻可看做不变），试求： （1）电源的电动势；（2）闭合时，流过电解槽的电流大小；（3）闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率。15如图所示，在光滑水平面上有一长为l=0.5m的单匝正方形闭合导体线框abcd，处于磁感应强度为b=0.4t的有界匀强磁场中，其ab边与磁场的边界重合。线框由同种粗细均匀、电阻为r=2 的导线制成。现用垂直于线框ab边的水平拉力，将线框以速度v=5m/s向右沿水平方向匀速拉出磁场，此过程中保持线框平面与磁感线垂直，且ab边与磁场边界平行。求线框被拉出磁场的过程中：（1）通过线框的电流大小及方向；（2）线框中c、d两点间的电压大小；（3）水平拉力的功率。试卷第5页，总5页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1b【解析】因为向同一电阻r供电，电阻r消耗的电功率相同，则电流i相等。据i=e1r1+r=e2r2+r，因e1e2，则r1r2。据p=i2r，两电源内部消耗的电功率p1p2。据=p出p总=i2rei=ire，电池的效率12。故b项正确，acd三项错误。点睛：注意区分电源的功率与效率，搞清各自的公式。2b【解析】小灯泡正常发光，则流过小灯泡的电流i=pu=42a=2a，选项a错误；电源的路端电压u端=e-ir=6-21=4v，选项b正确；可变电阻r此时的阻值为r=u端-u灯i=422=1 ，选项c错误；可变电阻r此时消耗的功率为p=i2r=4w，选项d错误；故选b.点睛：解决本题的关键要明确用电器的连接关系，明确串联电路中电流处处相等，再运用欧姆定律和闭合电路欧姆定律解答3b【解析】电路中电流表的示数为2.0a，所以电动机的电压为u=e-u内-ur0=e-ir-ir0=12-21-21.5=7v，所以b正确；电动机的总功率为p总=ui=72=14w，电动机的发热功率为p热=i2r=220.5=2w，所以电动机的输出功率为14 w-2w=12w，所以ac错误；电源的输出的功率为p输出=ei-i2r=122-221=20w，所以d错误。故选b。点睛：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的4d【解析】大功率电器不能同时使用同一个移插座，原因是负载太大，会导致插座烧毁，a错误；大功率电器一般采用三孔插座接地，b错误；当用湿抺布擦去工作中电器上的灰尘时，此时电器正在工作，所以导致电路短路烧毁，c错误；家用电器使用时需考虑供电电线的粗细，避免负载太大，会导致导线烧毁，d正确5c【解析】当滑动触头p向上移到最高处时，输入电压不变，输入电压的匝数变为原来2倍，输出电压匝数不变，根据电压之比等于线圈匝数比可知，副线圈电压变为原来的一半；根据p=ui=u2r可知变化前有：ui=(2u)2r，变化后有：u2i=u2r，联立上两式，解得：r=r8，故c正确，abd错误；故选c。6ac【解析】小风扇的热功率为：p热=50-42=8w；电流i=5050=1a；则由p=i2r可得，r=8；故a正确；电热丝的功率p=440-50=390w；电热丝正常工作时电流为i=i=pu=390220a0.8a；故b错误；根据变压器的原线圈、副线圈的匝数与电压的关系：n1：n2=50：220=5：22，故c正确；只有电热丝接入时才能吹热风；故吹热风时触片p与触点a、b接触，故d错误；故选ac。点睛：当电吹风机送出来的是冷风时，说明电路中只有电动机自己工作；小风扇消耗的功率转化为机械功率和线圈上的热功率；当吹热风时，消耗的功率等于电阻丝的热功率与电动机的功率之和.7bc【解析】由闭合电路的欧姆定律：i=er+r ，u=ir，得u=er+rr，可知得当r增大时，u也增大，但不是正比，故a错误，c正确；当外电路断路时，u内等于0，所以u外等于e，故b正确；只有当rr时，路端电压才大于内电压，故d错误。所以bc正确，ad错误。8ac【解析】a、由图可知该电池的电源电动势为3.6v，由u内+ur=e可知内电压为1.6v，硅光电池的内阻为r=u内i=1.60.2=8，故a正确；b、硅光电池的总功率为p总=ei=3.60.2=0.72w，故b错误；c、硅光电池的内阻消耗的热功率为p热=i2r=0.228=0.32w，故c正确；d、若将r换成阻值更大的电阻，电路中电阻两端的电压变大，但电流变小，硅光电池的输出功率不一定增大，故d错误；故选ac。9bd【解析】对于电源，当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大；将电阻r0与电源等效成电源，故当r=1.5时，滑动变阻器消耗的功率最大，故a说法正确，b说法错误；当r的滑片从左向右滑动当r=0.5时，输出功率最大，此后随着r的阻值不断增大，电源的输出功率将减小，所以当r的滑片从左向右滑动时，电源的输出功率先增大后减小，故c说法正确，d说法错误。所以选bd。10ad【解析】将r3等效为电源的内阻，由图可知电压表测量的是等效电源的路端电压，滑动变阻器r1的滑片p由a端滑到b端的过程中，电阻先曾大后减小，根据欧姆定律电流先减小后增大，r3两端的电压先减小后增大，电压表的读数先变大后变小，故c错误；由图可知，在滑动变阻器r1的滑片p由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器r1的电阻先增大后减小，由于电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大，故b错误；由于电压表示数没有变化，所以u变化量与i变化量比值等于等效电源的内阻即r3，故a正确；u与i的乘积等于等效电源的输出功率，因当电源的等效内阻等于外电阻时输出功率最大，因为在滑动变阻器r1的滑片p由a端滑到b端的过程中，外电阻从r变大，再减小到r，则输出功率先减小后增大，即u与i乘积先变小后变大，故d正确；故选ad。点睛：考查闭合电路欧姆定律与部分电路欧姆定律的应用，掌握闭合电路的动态分析，知道电阻的串并联阻值，以及当电源的等效内阻等于外电阻时输出功率最大；注意本题已说明电源内阻忽略不计，学生容易忽略该条件，从而导致错误11（1） (2) (3) (4) 【解析】(1) 电动机消耗的功率为p电=iu=5220w=1100w；(2) 电阻消耗的功率为p热=i2r=520.4=10w；(3) 电动的输出功率为p机=p电-p热=1100w-10w=1090w；(4) 每分钟线圈电阻上产生的热量。点晴：电动机是非纯电阻电路，总功率等于热功率与机械功率（输出功率）之和。12（）;（）;（）;（）【解析】（）是电阻的伏安特性曲线，由此可知电阻（）交点处电源的输出功率为（）由图可知，根据闭合电路欧姆定律可计算电源阻在点电源内部消耗的功率为 （）电源的最大输出功率，是在外电阻的阻值恰等于电源内电阻时达到的点睛：对于图线关键要根据物理规律，从数学角度来理解其物理意义本题要抓住图线的斜率、交点的意义来理解图象的意义13（）;（）【解析】（）由题，电源电动势，电源内阻，当将重物固定时，电压表的示数为，则根据闭合电路欧姆定律得电路中电流为电动机的电阻（）当重物匀速上升时，电压表的示数为，电路中电流为电动机两端的电压为 故电动机的输入功率根据能量转化和守恒定律得代入解得， 点睛：本题是欧姆定律与能量转化与守恒定律的综合应用对于电动机电路，不转动时，是纯电阻电路，欧姆定律成立；当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立14（1）120v（2）20a（3）1700w【解析】（1）s1闭合，s2断开时电炉中电流 电源电动势；（2）s1、s2都闭合时电炉中电流为