人教版（2023）必修第三册12.1电路中的能量转化

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（共19题）

一、选择题（共11题）

电阻、的图线如图所示，则下列说法正确的是

A．

B．将与串联后接于电源上，则电压比

C．将与并联后接于电源上，则电流比

D．将与并联后接于电源上，则功率比

两个小灯泡，分别标有“、”和“、”的字样，则它们均在正常发光时的电阻阻值之比为

A．B．C．D．

三个阻值相同的电阻，额定功率均为。接入如图所示电路，改变电压，使各电阻实际功率均不超过额定功率，则三个电阻的最大总功率为

A．B．C．D．

电热水壶已进入千家万户，极大地方便了我们的生活。如果将一电热水壶接在的电源两端，经时间电热水壶的开关自动切断，假设热量的损失不计、电热丝的阻值不受温度的影响。则

A．如果将电热水壶接在的电源两端，需经的时间电热水壶的开关自动切断

B．如果将电热水壶接在的电源两端，需经的时间电热水壶的开关自动切断

C．如果将电热水壶接在的电源两端，需经的时间电热水壶的开关自动切断

D．如果将电热水壶接在的电源两端，需经的时间电热水壶的开关自动切断

新冠肺炎疫情期间，同学们都待在家里认真上网课。有一位同学为了估算全校师生在家上直播课时消耗的总电能。他查阅了相关资料，信息如表：

仅考虑信息表中的用电器，试估算全校师生在家上直播课时一天消耗的总电能约为

A．B．C．D．

某实验小组用三只相同的小灯泡连接成如图所示的电路，研究串并联电路的特点。实验中观察到的现象是

A．断开，与连接，三只灯泡都熄灭

B．断开，与连接，三只灯泡亮度相同

C．闭合，与连接，三只灯泡都发光，、亮度相同

D．闭合，与连接，三只灯泡都发光，的亮度小于的亮度

电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后的保温状态。如图所示是电饭锅电路的示意图，是用感温材料制造的开关，是电阻，是供加热用的电阻丝。关于电饭锅工作情况中说法正确的是

A．开关闭合时是加热状态，阻值要远小于的阻值

B．开关闭合时是保温状态，阻值要远小于的阻值

C．开关断开时是保温状态，阻值要远大于的阻值

D．开关断开时是加热状态，阻值要远大于的阻值

纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题，有助于改善城市空气质量。如图所示为纯电动汽车的电路示意简图，若汽车电池组的电动势为，内阻为，能量容量为。当汽车以匀速行驶时，受到的阻力约为，此时直流驱动电机的输入电压为，输入功率，则

A．当汽车以行驶，电流为

B．电池组的热功率为

C．直流驱动电机的内阻约为

D．当汽车以行驶，最大行驶里程约为

如图所示，将灯泡和电动机串联接在电压为的理想电源两端。已知灯泡规格为“”，电动机线圈电阻为。当灯泡正常发光，下列说法错误的是

A．电动机的输出功率为

B．电动机的输入功率为

C．电动机的热功率为

D．若利用该电动机带动起重装置匀速提升的重物（忽略一切阻力），内升高

把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使小灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用和表示，则下列结论中正确的是

A．B．C．D．

在如图甲所示的电路中，，，为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关闭合后，电路中的总电流为，则此时

A．两端的电压为两端电压的倍

B．消耗的电功率为

C．、消耗的电功率的比值大于

D．的电阻为

二、填空题（共4题）

如图所示，电解槽与电阻并联后接到电源上，电源的电动势，内阻，电阻，电解槽电阻。闭合时电阻消耗的功率为，则此时通过电阻的电流为，电解槽中电能转化为化学能的功率为。

一盏电灯直接接在电压恒定的电源上，其功率是。若将这盏灯先接一段很长的导线后，再接在同一电源上，此时导线上损失的电功率是，那么此电灯的实际功率将（选填“大于”、“等于”或“小于”），理由是。

如图所示，抛物线、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（电源电动势和内阻一定）。由该图可知：电源的最大输出功率为，电源的内电阻为。

如图为“用电流表测电动机效率”的实验示意图，电源电动势为，内阻为，电动机线圈电阻为。调节变阻器，当其阻值为时，电动机牵引质量为的钩码匀速上升，测得钩码匀速上升高度所需时间为，电流表示数为，则此过程中电动机的输入功率为，电动机损耗的能量为。

三、解答题（共4题）

一台直流电动机的额定电压为，电动机线圈电阻，当它正常工作时通过的电流，在电动机正常运转时间秒时间内，求：

(1)电流所做的功。

(2)线圈上产生的热量。

(3)电动机输出的机械能。

如图所示的电路中，两平行金属板、水平放置，两极板的长度，两板间的距离。电源电动势，内电阻，电阻。闭合开关，待电路稳定后，将一带负电的小球从、两金属板左端正中间位置处以初速度水平向右射入两板间，恰能从上极板板右侧边缘射出。若小球带电量为，质量为，不考虑空气阻力，重力加速度。求此时：

(1)滑动变阻器接入电路的阻值。

(2)电源的输出功率。

如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中是直流电动机。是一个质量为的重物，它用细绳拴在电动机的轴上。闭合开关，重物以速度匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是和，重物上升的速度。已知该装置机械部分的机械效率为，重物的质量（取）。求：

(1)电动机消耗的电功率；

(2)绳对重物做功的机械功率；

(3)电动机线圈的电阻。

如图所示，电源的电动势，电阻，电动机线圈的电阻，当电键断开时，电阻的电功率是，当闭合时，电阻的电功率是，求：

(1)电源的内阻。

(2)当闭合时流过电源的电流和电动机输出的功率。

答案

一、选择题（共11题）

1.【答案】B

【解析】由题图可知，当时，，，所以，，则，A错。与串联时，，B正确。与并联时，，，C、D均错。

2.【答案】B

3.【答案】C

4.【答案】D

【解析】根据公式知，煮沸一壶水所需的热量为。当电压变为原来的时，所需热量没变，因此加热时间要变为原来的倍，即，A、B错误；

当电压变为原来的时，加热时间要变为原来的倍，即，C错误，D正确。

5.【答案】C

6.【答案】D

7.【答案】C

【解析】由电路图可以知道，而开关闭合时，被短路，只有接入电路；而开关断开时，两电阻串联；则由可以知道，开关闭合时为加热状态，开关断开时是保温状态；开关断开时电流要大幅度减小，故阻值要远大于的阻值；故ABD错误，C正确。

8.【答案】D

9.【答案】A

【解析】灯泡正常发光，则灯泡两端电压为，电流，

可知电动机两端电压为；

电动机的输入功率为；

电动机的热功率；

电动机的输出功率为，

则A错误；故BC正确；

若利用该电动带动起重装置匀速提升的重物（忽路一切阻力），则，

解得，

则内升高，故D正确。

10.【答案】C

【解析】设灯泡正常发光时的电流为，对于甲图，电路的总的电流为，此时甲的总功率的大小为，对于乙图，电流的总电流的大小就为，此时乙的总功率的大小为，所以，故C正确，ABD错误。

11.【答案】C

二、填空题（共4题）

12.【答案】；

13.【答案】；，减去导线上的损失功率，得到电灯的实际功率将小于。

14.【答案】；

15.【答案】；

三、解答题（共4题）

16.【答案】

(1)

(2)

(3)

【解析】

(1)电流所做功：。

(2)线图产生热量：。

(3)电动机输出机械能：。

17.【答案】

(1)

(2)

【解析】

(1)小球在极板间做类平抛运动，水平方向：

，

竖直方向：，

代入数据解得：

对小球，根据牛顿第二定律有：

代入数据解得：，

极板间电场强度为：

，

两极板间的电压为：，

电路电流为：

，

变阻器接入电路的