22必修第三册 第十二章 电能 能量守恒定律 第1-2节同步练习

PAGE1PAGE深入探究电路中的能量转化同步练习（答题时间：40分钟）1.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（）A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B.W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻电路C.在不是纯电阻的电路中，UI>I2RD.焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路2.用一个额定电压为220V的电热水器煮沸一壶水需要，如果不考虑电热水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么（）A.当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要2B.当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要4C.当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要4D.当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要163.某起重机的电动机输入电压为380V，当起重机以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103kg的货物时，测得电动机的电流为20A，g取10m/s2。则下列说法正确的是（）A.电动机的内阻为19ΩB.电动机的内阻为4.75ΩC.电动机的输出功率为7.6×103WD.电动机的工作效率为75%4.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（）自重40kg额定电压48V载重75kg额定电流12A最大行驶速度20km/h额定输出功率350WA.电动机的输入功率为576WB.电动机的内电阻为4ΩC.该车获得的牵引力为104ND.该车受到的阻力为63N5.如图所示为一玩具起重机的电路示意图。电源电动势为6V，内阻为0.5Ω，电阻R＝2.5Ω，当电动机以0.5m/s的速度匀速提升一质量为320g的物体时（不计一切摩擦阻力，g＝10m/s2），标有“3V，0.6W”的灯泡恰好正常发光，则电动机的内阻为（）A.1.25Ω B.3.75ΩC.5.625Ω D.1Ω6.两个电阻串联在电路中，欲使这两个电阻消耗的电功率相等，可行的办法是（）A.用一个的电阻与并联B.用一个4的电阻与并联C.用一个的电阻与并联D.用一个4的电阻与并联*7.某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kW。不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速度和不载人时的移动速度相同，则这台自动扶梯可同时承载的最多人数为________。（若每个人的平均质量为60kg，g取10m/s2）*8.电动自行车是目前较为时尚的代步工具，某厂生产的一种电动自行车，设计质量（包括人）为80kg，动力电源选用能量存储为“36V10A·h”（即输出电压为36V，工作电流与工作时间的乘积为10A·h）的蓄电池（不计内阻），电动机的输入功率有两挡，分别为P1＝120W和P2＝180W，考虑到传动摩擦以及电机发热等各种原因造成损耗，电动自行车行驶时的功率为输入功率的80%，如果电动自行车在平直公路上行驶时所受阻力与行驶速度和自行车对地面的压力都成正比，即Ff＝kmgv，其中k＝5.0×10－3s/m，g取10m/s2。求：（1）该电动自行车分别选用两挡行驶时，行驶的最长时间分别为多少？（2）电动自行车在平直公路上能达到的最大速度。（3）估算选用“高功率挡”时电动自行车在平直公路上的最大行程。

深入探究电路中的能量转化同步练习参考答案1.【答案】BCD【解析】电功率公式P＝，功率越大，表示电流做功越快。对于一段电路，有P＝IU，I＝，焦耳热Q＝（）2Rt，可见Q与P、U、t都有关，所以P越大，Q不一定越大，A错误。W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路。而I＝只适用于纯电阻电路，即W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻电路，B正确。在不是纯电阻的电路中，电流做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W>Q，即UI>I2R，C正确。Q＝I2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，D正确。2.【答案】BD【解析】由公式知，当电压变为原来的时，煮沸一壶水所需的热量没变化，因此时间要变为原来的4倍，即，选项B正确。当电压变为原来的时，时间变为原来的16倍，即，选项D正确。3.【答案】BD【解析】由UI＝mgv＋I2r，可得电动机的内阻为r＝4.75Ω，选项B正确，A错误；电动机的输出功率为mgv＝5.7×103kg×10m/s2×0.1m/s＝5.7×103W，选项C错误；电动机的工作效率为η＝×100%＝75%，选项D正确4.【答案】AD【解析】由于U＝48V，I＝12A，则P＝IU＝576W，故选项A正确；因P入＝P出＋I2r，r＝Ω＝Ω，故选项B错；由P出＝Fv＝Ffv得F＝Ff＝63N，故选项C错，D正确。5.【答案】A【解析】通过并联电路求通过电动机的电流是本题的关键，电动机输出功率P出＝mgv＝1.6W，灯泡中电流IL＝＝0.2A，干路电流I＝＝1A，电动机中电流IM＝I－IL＝0.8A，电动机的功率P＝U额IM＝IRM＋P出，计算出RM＝1.25Ω，所以A正确。6.【答案】D【解析】电阻的电功率，欲使这两个电阻消耗的电功率相等，则电阻的电流是的，用一个4的电阻与并联即可，选项D正确。7.【答案】25人【解析】因为电动机有一个最大输出功率，所以自动扶梯载人也有最大限额。电动机的输出功率一方面转化为扶梯转动所需的功率，另一方面转化为扶梯上的人以恒定速度向上移动所需的功率。设可同时乘载的最多人数为n，此时电动机处于最大输出功率状态。该状态下，扶梯自身移动所需功率为P1＝IU＝5×380W＝1900W＝1.9kW，n个人以恒定速度v＝0.4m/s向上移动所需功率为P2＝P出－P1＝（4.9－1.9）kW＝3.0kW，所以n＝＝＝25（人）。8.【答案】（1）3h2h（2）6m/s（3）43.2km【解析】（1）根据公式P＝IU可得两挡电流分别为I1＝A，I2＝5A再根据电池容量可得t1＝＝h＝3h，t2＝h＝2h。（2）当电动自行车以最大功率行驶且匀速运动时速度最大，有F牵＝kmgvmax，而F牵＝联立两式得vmax＝＝m/s＝6m/s。（3）忽略电动自行车的启动和减速过程，可认为电动自行车能以最大速度行驶2h，即smax＝vmaxt＝43.2km。

深入剖析闭合电路的欧姆定律同步练习（答题时间：40分钟）1.下列关于电源电动势的说法，正确的是（）A.电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B.同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C.电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大D.电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大2.在闭合电路中，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是（）A.如果外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B.如果外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势也随外电压减小C.如果外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D.如果外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持恒定3.随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已占有相当大的市场份额。如图是某公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知电池的电动势、待机状态下的平均工作电流分别是（）A.4.2V、14.58mA B.4.2V、700mAC.3.7V、14.58mA D.3.7V、700mA4.用E表示电源电动势，U表示路端电压，表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示电源内阻，I表示干路电流。如果外电路为纯电阻电路，则下列各式中正确的是（）A. B. C. D.5.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，为定值电阻，R为变阻器，已知，为使上消耗的电功率最大，应将变阻器阻值调整到（）A. B. C. D.06.在如图所示的U-I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图像，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（）A.R的阻值为1.5B.电源电动势为3V，内阻为为0.5C.电源的输出功率为3.0WD.电阻R消耗的功率为1.5W*7.如图，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡L1的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡L1串联起来组成闭合回路时灯泡L1恰能正常发光，则下列说法中正确的是（）A.此电源的内电阻为ΩB.灯泡L1的额定电压为3V，额定功率为6WC.把灯泡L1换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小D.由于小灯泡L1的U－I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用*8.所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随着电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部的热功率Pr随电流I变化的图线，若A、B两点对应的横坐标为2A，则下面说法中错误的是（）A.电源电动势为3V，内阻为1ΩB.线段AB表示的功率为2WC.电流为2A时，外电路电阻为0.5ΩD.电流为3A时，外电路电阻为2Ω9.在如图所示的电路中，R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω，当电键S接a时，R2上消耗的电功率为4W，当电键S接b时，电压表示数为4.5V，试求：（1）当电键S接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；（2）电源的电动势和内电阻；（3）当电键S接c时，通过R2的电流。

深入剖析闭合电路的欧姆定律同步练习参考答案1.【答案】D【解析】电源向外提供的电能除与电动势有关外，还与输出的电流、通电的时间有关，所以电源向外提供的电能多，并不意味着电源的电动势一定大，故选项A错误。电源的电动势取决于电源自身的性质，与有无外电路及外电路的情况无关，选项B、C错误。电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，电动势越大，移动同样电荷量的电荷，非静电力做功越多，转化成的电能越多，D正确。2.【答案】D【解析】由闭合电路欧姆定律知：E＝U＋Ur＝U＋Ir，可见电动势等于内电压和外电压之和，电动势是不变的，故选项D正确，A、B、C错误。3.【答案】C【解析】本题图中的信息很全面，它清楚地标明了电池的充电容量为700mA·h，待机时间为48h，由此可知待机状态下的平均工作电流≈14.58mA。这是一块标准电压为3.7V的电池，这说明它在工作时的电动势为3.7V。4.【答案】BD【解析】因为外电路是纯电阻电路，所以，，B、D正确；，A错误；，C错误。5.【答案】D【解析】回路的电流，上消耗的电功率，当R=0时，功率最大，选项D正确。6.【答案】AD【解析】直线I在纵轴上的截距为电动势，即E=3V，斜率的绝对值为内阻，即，选项B错误；由两图线的交点知，，选项A正确；电源的输出功率P=UI=1.5W，也等于电阻R消耗的功率，选项C错误，D正确。7.【答案】B【解析】由图像知，电源的内阻为r＝＝Ω＝0.5Ω，A错误；因为灯L1正常发光，故灯L1的额定电压为3V，额定功率为P＝UI＝3×2W＝6W，B正确；正常工作时，灯L1的电阻为R1＝＝1.5Ω，换成R2＝1Ω的纯电阻后，该电阻更接近电源内阻r，故电源的输出功率将变大，C错误；小灯泡是纯电阻，适用欧姆定律，其U－I图线是一条曲线的原因是灯泡的电阻随温度的变化而发生变化，故D错误。8.【答案】D【解析】I＝3A时，P总＝EI＝9W，Pr＝I2r＝9W，故E＝3V，r＝1Ω，选项A正确；因I＝3A时，P总＝Pr，所以外电阻R＝0，选项D错误；当I′＝2A时，P总′＝EI′＝6W，Pr′＝I′2r＝4W，则AB段即表示输出功率P出′＝P总′－Pr′＝2W，B选项正确；I′＝2A时，UR′＝E－I′r＝3V－2V＝1V，故R′＝UR′/I′＝0.5Ω，C选项也正确。9.【答案】（1）1A4V（2）6V2Ω（