2020-2021学年第3节 电功与电热一课一练

这是一份2020-2021学年第3节 电功与电热一课一练，共3页。试卷主要包含了如图某品牌扫地机器人，374×105 J，1 AB，4 Ω等内容，欢迎下载使用。
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A.日光灯B.电熨斗C.电风扇D.电蚊拍
【解析】选C。电动机工作时会有机械能的输出。日光灯是将电能转化为内能和光能。故A错误。电熨斗是将电能转化为内能。故B错误。电风扇是将电能转化为机械能和内能，应用了电动机。故C正确。电蚊拍是将电能转化为内能。故D错误。故选：C。
2.如图某品牌扫地机器人。它的内置锂电池容量为2 250 mA·h，在一般状况下，充满一次电可供其运行的时间为45 min。已知该扫地机器人额定功率54 W，则下列说法正确的是( )
A.扫地机器人正常工作时的电流是2.25 A
B.扫地机器人正常工作时额定电压为18 V
C.扫地机器人工作时的内阻为6 Ω
D.扫地机器人充满电后的电能为4.374×105 J
【解题指南】电池容量即电池充电的最大充电量，由q=It即可求出工作电流。
【解析】选B。锂电池容量为2 250 mAh，充满一次电可供其运行的时间为45 min=
2 700 s，则工作电流为：I== A=3 A，故A错误。机器人额定功率54 W，则工作电压为：U== V=18 V，故B正确。机械人消耗的电功率大部分转化为机械能，所以其电阻值R≠= Ω=6 Ω，故C错误。机器人电池充满电之后的电能等于放电过程中消耗的电能，为：E=Pt=54×2 700 J=1.458×
105 J，故D错误。故选：B。
3.2019年4月15日正式实施《电动自行车安全技术规范》强制性国家标准，新标准全面提升了电动自行车的安全性能，最高车速调整为25 km/h，整车质量(含电池)不超过55 kg，蓄电池标称电压不超过48 V。假定一个成人在平直公路上以最高车速骑行时，受到的阻力约为总重力的0.03倍，电动自行车电能转化效率为50%，则电动机的工作电流最接近( )
A.0.1 AB.1 AC.10 AD.100 A
【解题指南】(1)估算时不要忽略人的重力；
(2)计算时不要忘了单位换算。
【解析】选C。假设成人的质量为60 kg，当电动车以最高车速行驶时，电动机输出功率为：P=fv=115×10×0.03× W= W。电动车电能转化效率为50%，故电动机的实际功率P′=2P= W=UI，解得：I== A≈9.98 A，故C正确。故选：C。
4.现在部分道路将高压钠灯换成LED灯，已知高压钠灯功率为400 W，LED灯功率为180 W，若更换2 000盏，则一个月可节约的电能约为( )
A.9×102 kW·hB.1.6×105 kW·h
C.6×105 kW·hD.1×1012 kW·h
【解析】选B。每盏高压钠灯换成LED灯时，节约的功率ΔP=400 W-180 W=
220 W=0.22 kW；路灯一般工作时间一天约为12小时，故一个月可节约的电能约为：W=nΔPt=2 000×0.22×30×12 kW·h≈1.6×105 kW·h；故B正确，
A、C、D错误。故选：B。
5.如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机。P是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上。闭合开关S，重物P以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0 A和U=110 V，重物P上升的速度v=0.70 m/s。已知重物的质量m=45 kg(g取10 m/s2)。求：
(1)电动机消耗的电功率P电；
(2)细绳对重物做功的机械功率P机；
(3)电动机线圈的电阻R。
【解析】(1)P电=UI=5×110 W=550 W，
故电动机消耗的电功率为550 W；
(2)以重物为研究对象，由于重物匀速上升，有：
F-mg=0①
P机=F·v②
联立①②，代入数据得：P机=315 W；
故细绳对重物做功的机械功率为315 W；
(3)根据功能关系有：P电=P机+P热③
P热=I2R④
联立③④，代入数据得：R=9.4 Ω。
答案：(1)550 W (2)315 W (3)9.4 Ω
【补偿训练】
在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。求：
(1)这台电动机的内阻；
(2)这台电动机正常运转时的热功率；
(3)这台电动机正常运转时的输出功率。
【解析】(1)当电动机停止转动时，电动机可视为纯电阻电路，
则有：r== Ω=2 Ω；
(2)正常运转时，电流为2.0 A，则其热功率
P热=I2r=22×2 W=8 W；
(3)正常运转时，电流为2.0 A，则电功率
P电=UI=15×2 W=30 W
所以P出=P电-P热=30 W-8 W=22 W
答案：(1)2 Ω (2)8 W (3)22 W