2020-2021学年高中物理 第十二章 电能 能量守恒定律 1 电路中的能量转化课堂达标新人教版必修3

1、2020-2021学年高中物理 第十二章 电能 能量守恒定律 1 电路中的能量转化课堂达标新人教版必修32020-2021学年高中物理 第十二章 电能 能量守恒定律 1 电路中的能量转化课堂达标新人教版必修3年级：姓名：- 5 -电路中的能量转化1.如图所示为甲、乙两灯泡的i-u图像,根据图像,计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 v的电路中,实际发光的功率约为()a.15 w、30 wb.30 w、40 wc.40 w、60 wd.60 w、100 w【解析】选c。由图像的横坐标u=220 v可找出对应的纵坐标i的值分别为i甲=0.18 a,i乙=0.28 a,则p甲=i甲u40 w,p乙=i

2、乙u60 w,c正确。2.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 v的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 a,通过洗衣机电动机的电流是0.50 a,则下列说法中正确的是()a.电饭煲的电阻为44 ,洗衣机电动机线圈的电阻为440 b.电饭煲消耗的电功率为1 555 w,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 wc.1 min内电饭煲消耗的电能为6.6104 j,洗衣机电动机消耗的电能为6.6103 jd.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍【解析】选c。由于电饭煲是纯电阻用电器,所以r1=44 ,p1=ui1=1 100 w,其

3、在1 min内消耗的电能w1=ui1t=6.6104 j,洗衣机为非纯电阻用电器,所以r2,p2=ui2=110 w,其在1 min内消耗的电能w2=ui2t=6.6103 j,其热功率p热p2,所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍。综上可知c正确。【补偿训练】把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节电阻箱使灯泡正常发光,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=3p乙c.p乙=3p甲d.p乙3p甲【解析】选b。设每个灯泡正常工作时的电流为i,则甲图中电路的总电流为3i,p甲=12 v3i,乙图中电路的总电流为i,p乙=

4、12 vi,故有p甲=3p乙,b正确。3.如图所示,有一内电阻为4.4 的电解槽和一个标有“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【解析】选c。灯泡能正常发光,说明电解槽和灯泡均分得110 v电压,且干路电流i=i灯= a,则电解槽消耗的功率p=p灯=60 w,c对,a错;电解槽的发热功率p热=i2r=1.3 w,b错;整个电路消耗的功率p总=220 v a=120 w,d错误。4.如图所示,用一直流电动机提升重物,重

5、物的质量为m=10 kg,电源供电电压恒为220 v,电路中的保护电阻r=10 ,电动机的电阻r=1 ,不计各处摩擦,电动机正常工作时电压表的示数为170 v,求:(g取10 m/s2)(1)电动机正常工作后通过电动机的电流是多少?(2)重物匀速上升的速度是多少?【解析】(1)r两端的电压ur=220 v-170 v=50 v通过电动机电流i=ir=5 a。(2)对电动机:p电=ui=1705 w=850 wp内=i2r=551 w=25 wp机=p电-p内=825 w又因为电动机匀速提升重物,所以p机=fv=mgv,即v=8.25 m/s。答案:(1)5 a(2)8.25 m/s【补偿训练】

6、养生壶采用高科技温控和过热保护系统,无需看管,全自动保温。如图甲所示是小梦家的养生壶,它有高挡、低挡、保温三个功能,如表乙是其部分参数,图丙是它的高挡和低挡的工作电路图,其中r1、r2为定值电阻,r1=33 。额定电压/v220高挡功率/w550容量/l3防干烧功能有乙(1)求该养生壶低挡时的电功率是多少?(2)小梦某次煲汤时,先用高挡加热总质量为2 kg的水和大米混合物,使温度从20 上升到100 ,然后换低挡加热,最后保温,图丁是工作信息图。求该养生壶用高挡加热的效率是多少?水和大米混合物的比热容c=4.2103 j/(kg)【解析】(1)当开关s、s1闭合时,r1被短路,r2单独工作,处于高挡工作状态,由题知此时的功率为p高=550 w由公式p=ui和i=得p=r2的电阻为:r2=88 当开关s闭合,s1断开时,r1和 r2串联,处于低挡工作状态,此时电路的总电阻为:r=r1+r2=33 +88 =121 该养生壶低挡时的电功率是:p低=400 w(2)水和大米的混合物吸收的热量为:q吸=cmt=4.2103 j/(kg)2 kg(100 -20)=6.