2019-2020学年高中物理 第2章 电路 第5节 电功率课后提能训练 粤教版选修3-1

1 第第 5 5 节节 电功率电功率 基础达标 一 选择题 在每小题给出的四个选项中 第 1 4 题只有一项符合题目要求 第 5 6 题有多项符合题目要求 1 一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为 36 w 与 36 v 若把此灯泡接到输出电压 为 18 v 的电源两端 则灯泡消耗的电功率 a 等于 36 wb 小于 36 w 大于 9 w c 等于 9 w d 小于 9 w 答案 b 解析 白炽灯在正常工作时的电阻为r 由p 得r 36 当接入 18 v 电压时 u2 r 假设灯泡的电阻也为 36 则它消耗的功率为p w 9 w 但是当灯泡两端接入 u2 r 182 36 18 v 电压时 它的发热功率小 灯丝的温度较正常工作时的温度低 其电阻小 所以其电 阻要小于 36 其实际功率要大于 9 w 故 b 项正确 2 有一只电风扇 标有 220 v 50 w 电动机线圈的电阻为 0 4 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 b q pt u2 t r c q 2 rt d 以上三种方法均正确 p u 答案 c 解析 通过电风扇的电流为i 因为电风扇不是纯电阻电路 所以其焦耳热为 p u q i2rt 2rt 而不应该是q t或q pt p u u2 r 3 2017 宝应段考 室内有几种用电器 1 5 kw 的电饭煲 200 w 的电灯 750 w 的 取暖器 250 w 的电视机和 2 kw 的空调器 如果进线处只有 13 a 的保险丝 供电电压为 220 v 为用电安全 下列情况下不能同时使用的是 a 电饭煲和电灯b 取暖器和空调器 c 电饭煲和空调器d 电灯 电视机和空调器 答案 c 解析 当保险丝达到最大电流时电路中的总功率p ui 220 13 w 2 860 w 电饭煲和电灯同时使用的功率为p 1 500 200 w 1 700 w 2 860 w 可以同时使 2 用 故 a 可以 取暖器和空调器同时使用的功率为p 750 2 000 w 2 750 w2 860 w 不可以同时使用 故 c 不能 电灯 电视机和空调器同时使用的功 率为p 200 250 2 000 w 2 450 w 2 860 w 可以同时使用 故 d 可以 本题选不 能同时使用的 故选 c 4 2019 湖州校级期末 如图所示 直线a为电源的路端电压与总电流关系的图线 直线b为电阻r两端电压与通过该电阻电流关系的图线 用该电源和该电阻组成闭合电路 电源的输出功率和效率分别是 a 2 w 66 7 b 2 w 33 3 c 4 w 33 3 d 4 w 66 7 答案 a 解析 由图象a可知电源的电动势为e 3 v 短路电流为 3 a 电源的输出功率即 为电阻r上消耗的功率 根据p ui得p 2 1 w 2 w 电源的总功率为p总 ei 3 1 w 3 w 所以效率为 100 100 66 7 a 正确 b c d 错误 p p总 2 3 5 2019 商丘名校期末 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 8 v b 电源的内电阻为 1 c 电源输出功率最大值为 8 w d 电源被短路时 电源消耗的最大功率可达 16 w 答案 bd 解析 根据图象可以知道曲线c1 c2的交点的位置 此时电路的内 外功率相等 由于电路的电流是相等的 所以此时的电源的内阻和电路的外电阻的大小是相等的 即此 时电源输出功率是最大的 由图可知电源输出功率最大值为 4 w 根据p i2r i2r可知 3 当输出功率最大时 p 4 w i 2 a 所以r r 1 由于e i r r 2 1 1 v 4 v 所以电源的电动势为 4 v 故 a c 错误 b 正确 当电源被短路时 电源消耗的 最大功率p大 w 16 w 故 d 正确 u2 r 16 1 6 如图所示的电路中 l 为 6 v 12 w 的灯泡 m 为电动机 将灯泡和电动机串联 接到一电压恒为 12 v 的电源上 灯泡恰好能正常发光 已知电动机线圈的电阻rm 0 50 下列说法中正确的是 a 电动机消耗的电功率为 12 w b 电动机转化为机械能的功率为 12 w c 电动机发热的功率为 2 0 w d 整个电路消耗的电功率为 22 w 答案 ac 解析 灯泡正常发光 电压ul 6 v 功率pl 12 w 所以电流i 2 a 电动 pl ul 机的电压um u ul 12 v 6 v 6 v 电动机的功率pm umi 6 2 w 12 w a 正确 转化为机械能的功率小于 12 w b 错误 电动机的发热功率p热 i2rm 22 0 50 w 2 0 w c 正确 整个电路消耗的功率p ui 12 2 w 24 w d 错误 二 非选择题 7 饮水机是一种常见的家用电器 某型号的饮水机工作电路可简化为如图的电路 其 中 s 是一种温度控制开关 当水温升高到一定温度时 它会自动切换 使饮水机处于保温 状态 r0是饮水机的加热电阻 r是与加热电阻串联的电阻 其中r0 88 r 2 112 现将饮水机接到u 220 v 的电源上 求 1 饮水机处于加热状态时r0的功率 2 饮水机处于保温状态时电路的总功率 解析 1 开关闭合后 处于加热状态 p w 550 w u2 r0 2202 88 2 开关断开后 处于保温状态 p w 22 w u2 r r0 2202 88 2 112 答案 1 550 w 2 22 w 4 8 如图所示 两个不同的工业用电烙铁 其中甲的规格的 220 v 800 w 乙的规 格为 220 v 1 600 w 则当两电烙铁分别接通 其通过的电流分别为i1 0 4 a i2 0 2 a 时 分别工作t1 10 s t2 20 s 后释放的热能为多少 解析 由p 得r u2 r u2 p 故r甲 60 5 48 400 800 r乙 30 25 48 400 1600 由焦耳定律q i2rt得 q甲 i r甲t1 0 4 2 60 5 10 j 96 8 j 2 1 q乙 i r乙t2 0 2 2 30 25 20 j 24 2 j 2 2 答案 96 8 j 24 2 j 能力提升 9 把八个相同的小灯泡接成如图甲 乙所示的电路 调节变阻器使灯泡正常发光 甲 乙两电路所消耗的功率分别用p甲和p乙表示 则下列结论中正确的是 a p甲 p乙b p甲 2p乙 c p甲 3p乙d p甲 4p乙 答案 d 解析 八个灯泡都是正常发光 所以i甲 4i额 i乙 i额 即i甲 4i乙 又u甲 u乙 p ui 故p甲 4p乙 10 2019 番禺名校月考 如图甲所示电路 当变阻器的滑片从一端滑动到另一端的 过程中两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的a和b两线段所示 不考虑电 压表与电流表对电路的影响 求 5 1 定值电阻r0和变阻器r的总电阻 2 电源的电动势和内电阻 3 变阻器的滑片从一端滑动到另一端的过程中 变阻器消耗的最大电功率为多少 答案 1 3 12 2 8 v 1 3 4 w 解析 1 当变阻器的滑片向左移动时 变阻器接入电路的电阻减小 电路中电流增 大 定值电阻r0的电压增大 路端电压减小 所以电压表 v1的示数随电流表示数的变化图 象应为b 电压表 v2的示数随电流表示数的变化图象应为a 定值电阻为r0 3 u2 i 1 5 0 5 当i 0 5 a 时r外 15 u1 i 7 5 0 5 故r r外 r0 12 2 根据闭合电路欧姆定律得 e 7 5 0 5r e 6 2r 解得e 8 v r 1 3 当r r0 r 4 时 变阻器消耗的电功率最大 ur v 4 v e 2 8 2 pr w 4 w u2 r 16 4 11 如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图 电动机内阻r 0 8 电路中另一电阻r 10 直流电压u 160 v 电压表示数uv 110 v 试求 1 通过电动机的电流 2 输入电动机的电功率 3 若电动机以v 1 m s 匀速竖直向上提升重物 求该重物的质量 g取 10