29物理基础训练电功和电功率.doc

物理基础训练29基础训练29 电功和电功率（时间60分钟，赋分100分）训练指要电功和电功率是电路的两个重要概念，焦耳定律是关于电热的基本规律.通过训练使我们更好地理解掌握这些概念和规律，学会分析电路中能量转化关系，掌握电功、电功率及电热的计算方法.第5题、第12题、第15题为创新题，使我们学会运用本训练点知识解决实际问题，提高实践能力.一、选择题(每小题5分，共40分)1.标有“220 V、15 W”和“12 V、15 W”的甲、乙两灯泡相比较，下列说法正确的是（ ） A.甲灯丝短而粗，乙灯丝细而长B.正常发光时，甲比乙更亮些C.正常发光时，甲灯的电流比乙灯大D.甲、乙灯串联使用时，甲灯两端的电压比乙灯大2.如图1291所示的电路中，六个电阻的阻值均相同，由于对称性，电阻R2上无电流通过.已知电阻R6所消耗的电功率为1 W，则六个电阻所消耗的总功率为（ ）图1291A.6 WB.5 WC.3 WD.2 W3. 一台直流电动机额定电压为100 V，正常工作时电流为20 A，线圈内阻为0.5 ，那么在1 min内（ ）A.电动机线圈产生的热量为1.2105 JB.电动机消耗的电能为1.2105 JC.电动机的机械功率不大于1.8103 WD.电源输入给电动机的功率为2.0 kW4.如图1292所示，A、B间电压恒定，三只灯泡亮度相同，设它们的电阻分别为R1、R2、R3，则下列判断正确的是（ ）图1292A.R1R2R3B.R1R3R2C.P向下滑时，L1和L3变亮，L2变暗D.P向下滑时，L3变亮，L1和L2变暗5.有一只电熨斗，内部电路如图1293甲所示，其中M为旋钮的内部接线端子，旋钮有“高”“中”“低”“关”四个挡，每个挡内部接线有如 图乙中所示的四种方式，下列判断中正确的是（ ）图1293A.a方式为“高”挡B.b方式为“低”挡C.c方式为“关”挡D.d方式为“中”挡6.如图1294所示，R1=R2=R3，AC和BC之间可接用电器，电阻R1、R2、R3应选择的功率规格分别为P1、P2、P3，则合理的选择是（ ）图1294A.P1=P2=P3B.P2P1=P3C.P1P2P3D.P1P2P37.如图1295所示，将电阻R接在恒压电源的端点A、B时，消耗的功率为8 W；若将R用导线接在较远的P、Q时，R消耗的功率为2 W，那么AP、BQ消耗的总功率为（ ）A.2 WB.3 WC.4 WD.6 W 图1295 图12968.由阻值均为100 的电阻，R1、R2、R3组成如图1296所示的部分电路.已知R1、R2允许的最大发热功率为4 W，R3允许的最大发热功率为1 W.现将a、b、c三点中的任意两点接入某电路中去，这个部分电路允许消耗的最大功率是（ ）A.9 WB.6 WC.3 WD.1.5 W二、填空题(每小题6分，共24分)9. 如图1297所示，将A、B两端接到输出电压为9 V的电源上时，已知通过R1的电流I1=2 A，R2=2 .电阻R3上消耗的功率为P3=15 W，则R1=_，R3=_.图129710. 如图1298所示的(甲)、(乙)中的小灯泡都相同，(甲)图中电压恒定为6 V，(乙)图中电压恒定为12 V，调节可变电阻R1、R2使四只小灯泡都恰好正常发光(功率相同)，这时可变电阻接入电路中的电阻值之比R1R2=_它们消耗的电功率之比P1P2=_.图129811.某商场安装了一台倾角为30的自动扶梯，该扶梯在电压为380 V的电动机带动下以0.4 m/s的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9 kW，不载人时测得电动机中的电流为5 A，若载人时扶梯可同时乘载的最多人数为_(设人的平均质量为60 kg，g=10 m/s2).12.太阳能汽车是利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能，再利用电动机驱动汽车的一种新型汽车，目前正处在实验阶段.实验车的形状都比较怪，有一个几乎布满全部车身的太阳能电池板，还有流线型的外形，仅有的一位乘员（驾驶员）拥有的空间也极为有限.今后随着太阳能电池板效率的提高和轻型高强度的车体材料的出现，实用型的太阳能汽车必将会出现在我们的生活中.某辆实验车，太阳能电池板的总面积为S=8 m2，电池组提供的电压为U= 120 V，提供给电动机的工作电流为I=10 A，电动机内阻为R=2 ，太阳光照射到电池板上单位面积上的辐射功率为P0=1 kW/m2，已知电动机的效率为=90%，在水平路面行驶时车受的阻力为Ff=150 N.那么这辆实验车在该路面上行驶的最大速度大小是_，它所用的太阳能电池板的效率=_.三、计算题(共36分)13.(12分)如图1299所示，分压电路的输入端电压为U=6 V，电灯L上标有“4 V、4 W”，滑动变阻器的总电阻Rab=13.5 ，求当电灯正常发光时，滑动变阻器消耗的总功率.图129914.(10分)小型直流电动机，线框电阻为20 ，接在电压为120 V的电源上，求：当输入电动机的电流多大时，电动机可以得到最大的输出功率?且最大的输出功率多大?15.(14分)图12910是电饭煲的电路图，S1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103 ）时，会自动断开，S2是一个自动控温开关，当温度低于70 时，会自动闭合；温度高于80 时，会自动断开.红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯.分流电阻R1=R2=500 ，加热电阻丝R3=50 ，两灯电阻不计.图12910（1）分析电饭煲的工作原理.（2）简要回答，如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗？（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比.物理基础训练29答案一、1.D 2.D 3.BCD 4.BC5.B 在电压一定的情况下，电阻越小，消耗的功率越大.6.D 在AC和BC之间接上用电器后，容易看出：通过R1的电流最大，通过R3的电流最小.7.A 原输出功率P1=UI1，改接后输出功率P2=UI2=UUI1=4 W，AP、BQ消耗的总功率为2 W.8.B 由三个已知电阻允许的最大发热功率分别计算出每个电阻允许承受的最大电压，再结合对a、b、c三点中任意两点接入某电路中去的三种情况逐一进行讨论，从而得出结论.二、9.3,0.6 10.14,1111.25.Pmax=P自身+P机对人，即4.9103=UI+nmgsinv,代入数据，即可求出乘载的最多人数.12.6 m/s,15%.设太阳能汽车的最大行驶速度为vm，则（UI-I2R）90%=Ffvm，代入数据得vm=6 m/s,太阳能电池板效率=15%.三、13.4 W 14.I=3.0 A时，Pmax=180 W15.（1）电饭煲盛上食物后，接上电源，S2自动闭合，同时手动闭合S1，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80时，S2自动断开，S1仍闭合；水烧开后，温度升高到103时，开关S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯