物理必修 第三册第十二章 电能 能量守恒定律1 电路中的能量转化同步练习题

这是一份物理必修 第三册第十二章 电能 能量守恒定律1 电路中的能量转化同步练习题，共3页。试卷主要包含了室内有几种用电器，解析等内容，欢迎下载使用。

1．关于电功W和电热Q的说法，正确的是( )
A.在任何电路里都有W＝UIt，Q＝I2Rt，且W＝Q
B．在任何电路里都有W＝UIt，Q＝I2Rt，且W不一定等于Q
C．W＝UIt，Q＝I2Rt均只在纯电阻电路中才成立
D．W＝UIt在任何电路中都成立，Q＝I2Rt只在纯电阻电路中成立
2．室内有几种用电器：1.5 kW的电饭煲、200 W的电冰箱、750 W的取暖器、250 W的电视机和2 kW的空调器．如果进户线处有13 A的保险丝，供电电压为220 V，下列情况下不能同时使用的是( )
A．电饭煲和电冰箱
B．取暖器和空调器
C．电饭煲和空调器
D．电冰箱、电视机和空调器
3．当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C，消耗的电能为0.9 J．若相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，则在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )
A.3 V 1.8 J B．3 V 3.6 J
C．6 V 1.8 J D．6 V 3.6 J
素养综合练
4.
如图所示是电饭煲的电路图，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，定值电阻R1＝R2＝500 Ω，加热电阻丝R3＝50 Ω两灯电阻不计．
(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．
5.
有一个用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m＝50 kg，电路电压为120 V，当电动机以v＝0.9 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝5 A，(g取10 m/s2)问：
(1)电动机线圈的电阻R等于多少．
(2)电动机对该重物的最大提升速度是多少．
(3)若因故障电动机不能转动，这时通过电动机的电流是多大，电动机消耗的电功率又是多大．
课时分层作业(十八) 电路中的能量转化
1．解析：A错，B对：非纯电阻电路中，W＝UIt用来求电功；Q＝I2Rt用来求电热，但W>Q；只有在纯电阻电路中，电功既可用公式W＝UIt计算，又可用公式W＝I2Rt计算．C、D错：W＝UIt可用于任何电路求总电功；而Q＝I2Rt可以适用于任何电路求电热．
答案：B
2．解析：电路中允许的最大功率为Pm＝UI＝2 860 W．用电器的功率之和大于最大功率时，用电器就不能同时使用．
答案：C
3．解析：设两次加在电阻R上的电压分别为U1和U2，通电的时间都为t，由公式W1＝U1q1和W1＝ eq \f(U eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ,R)t可得：U1＝3 V， eq \f(t,R)＝0.1.再由W2＝U2q2和W2＝ eq \f(U eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ,R)t可求出：U2＝6 V，W2＝3.6 J.
答案：D
4．解析：(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，这时黄灯被短路，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，黄灯亮，电饭煲处于保温状态；由于散热，待温度降至70 ℃时，S2自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到80 ℃时，S2又自动断开，再次处于保温状态．
(2)如果不闭合开关S1，则不能将饭煮熟，因为只能加热到80 ℃.
(3)加热时电饭煲消耗的电功率P1＝ eq \f(U2,R并)，
保温时电饭煲消耗的电功率P2＝ eq \f(U2,R1＋R并)，
两式中R并＝ eq \f(R2R3,R2＋R3)＝ eq \f(500×50,500＋50) Ω＝ eq \f(500,11) Ω
从而有P1∶P2＝ eq \f(R1＋R并,R并)＝ eq \f(500＋\f(500,11),\f(500,11))＝12∶1.
答案：(1)见解析 (2)不能 (3)12∶1
5．解析：(1)电动机提升重物时，根据能量守恒定律得P电＝P热＋P机，即UI＝I2R＋mgv，解得R＝6 Ω.
(2)根据P电＝P热＋P机，得P机＝P电－P热＝UI－I2R＝－R eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(I－\f(U,2R)))2＋ eq \f(U2,4R)
当I＝ eq \f(U,2R)时，P机有最大值 eq \f(U2,4R)，即I＝ eq \f(120,12) A＝10 A时，
P机max＝600 W
根据P机max＝mgvmax得vmax＝1.2 m/s.
(3)若因故障电动机不能转动，则由欧姆定律得，
通过电动机线圈的电流为I′＝ eq \f(U,R)＝ eq \f(120,6) A＝20 A，
电动机消耗的电功率为P′机＝I′2R＝2 400 W.
答案：(1)6 Ω (2)1.2 m/s (3)2 400 W