高中物理沪科版 (2019)必修 第三册第4章 闭合电路欧姆定律4.3 电路中的能量转化与守恒同步测试题

【精挑】第3节电路中的能量转化与守恒-1作业练习

一.填空题

1．额定电流为5A．电阻为44Ω的电暖器正常工作10min，产生的热量为_________J。

2．两只分别标有“110V，100W”．“110V，25W”的白炽灯，如果忽略温度对电阻的影响，则二者串联接入110V电压时的功率比为　    ，并联接入110V电压时的功率比为　    　．

3．电动机是一种将电能转化为______能的装置。将一电动机接在如图所示的电路中，当电键S闭合后，电动机可带动质量为m的重物匀速上升，设在重物上升的过程中，电压表和电流表的示数始终保持不变，分别为U和I。若在时间t内，测得重物上升的高度为h，则该电动机的效率为______。

4．手持小型电风扇的电压为8V，正常工作时的电流为2A，电风扇的电机内阻为0.6Ω，问电风扇正常工作时的电功率为　   　w，热功率为　    　 w．

5．某电热水壶的铭牌如图所示，某同学使用该电热水壶烧水，在额定电压下工作时，通过电热水壶的电流是____,工作 5min产生的焦耳热是____J

6．在用直流电动机提升砝码来测量其效率的实验中，当电动机以0.4m/s匀速卷起一个质量为0.5kg的物体B时，从计算机上读出2.8V，，则电动机效率为___________，电动机线圈内阻大小为___________Ω。（g取10m/s2）

7．某同学设计了如图（a）所示电路研究电源输出功率变化情况．电源E电动势．内电阻恒定，R1为滑动变阻器，R2．R3为定值电阻，A．V为理想电表．

（1）若滑动片P由a滑至b时A示数一直变小，则R1和R2必须满足的关系是         

（2）若R1=6Ω，R2=12Ω，电源内电阻r=6Ω，当滑动片P由a滑至b时，电源E的输出功率P随外电路总电阻R的变化关系如图（b）所示，则R3的阻值应该选择         

A．2Ω        B．4Ω         C．6Ω        D．8Ω

8．一台电动机，额定电压是220V，电阻是0.8Ω，在正常工作时通过的电流是10A，则每秒钟电流做的功是　   　 J，电动机每秒对外做功是　   　J．

9．某品牌电热水壶的铭牌如下面所示．用该电热水壶烧水，在额定电压下工作时，它的工作电流是______A，正常工作1min消耗的电能是______J．

10．千瓦·时是_______的单位，它与国际单位制单位的关系是1千瓦·时=_______.

11．如图所示的电路中，纯电阻用电器Q的额定电压为U，额定功率为P。由于给用电器输电的导线太长，造成用电器工作不正常。现用理想电压表接在电路中图示的位置，并断开电键S，此时电压表读数为U，闭合电键S，其示数为。则闭合电键后用电器Q的实际功率为____________，输电线的电阻为_______________。

12．叶同学乔迁新居后，观察新家的电表如图所示，为了测试其是否准确，采用了如下方法：打开家中一盏“220V  100W”的电灯，将其它的电器全部关闭且不在待机状态，然后计时5分钟，若电表计电量准确，应该转动    圈．

13．某型号电热水器铭牌的部分参数如图所示电热水器正常工作时的电压是_______V，正常工作时的功率是______W，正常工作0.5h消耗的电能是_______kW·h。

14．如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P随总电流I变化的图线，抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率Pr随总电流I变化的图线，则当通过电源的电流为1A时，该电源的输出功率为P1=________W，电源的最大输出功率P2=________W.

15．图中①．②分别为锂离子电池充电过程中充电电流I．电池电压U随时间t变化的图线，此过程中充电功率最大为______W，若图中时间轴上分钟，小时，则在这1小时内，充电电量为______C。

16．李明最近购买了一台冷热两用的空调，这台空调的说明书中主要数据如下表所示.

(1)空调工作时应选下图中_____孔插座(填“二”或“三”)

(2)空调正常制冷时电流为__________A，连续正常制冷30min消耗的电能为_________.

17．电流通过导体会产生热量的现象叫_______________，产生的热量跟_____________．_______________ ．___________________成正比。

18．如图所示为家庭．宾馆常用的电热水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便热水壶）。若小明家的电热水壶规格为“220V 1.1kW”，则电热水壶正常工作时的电流是___________A，电热水壶正常工作时的电阻是___________。

参考答案与试题解析

1．【答案】6.6×105

【解析】根据焦耳定律可知电暖气产生的热量为．

2．【答案】1：4     4：1

【解析】　

考点： 电功．电功率．

专题： 恒定电流专题．

分析： 已知两盏灯的额定功率和额定电压，根据P=分别表示出对应的电阻；串联时功率与电阻成正比，并联时功率与电阻成反比．

解答： 解：由P=，可得R=，则=，

    串联时电流相同，由P=I2R 可得：

    并联时电压相同，由P=可知，

故答案为：1：4     4：1

点评： 本题考查了电功率公式的灵活运用，明确串联与并联的相同量．简单

3．【答案】    (1). 机械    (2). （或）

【解析】

【分析】

【详解】[1]由能量守恒可知，电动机是一种将电能转化为机械能的装置。

[2]重力做功为

电动机做功为

电动机的效率为

4．【答案】16，2.4

【解析】【考点】电功．电功率

【分析】由功率公式P=UI求出电风扇电流做的功率．由P=I2R可以求热功率．

【解答】解：电流做功功率为：

P=UI=8V×2A=16W；

热功率为：

PQ=I2R=22×0.6=2.4W；

故答案为：16，2.4．

【点评】电风扇主要部件是电动机，电动机是非纯电阻电路，解题时要注意电功率公式的适用条件．

5．【答案】    (1). 5.0    (2).

【解析】由图知电水壶的额定电压为220V，额定功率为1100W，由P=UI得：，，则5分钟消耗的电能为：.

6．【答案】71.4%    0.8   

【解析】

[1]电动机效率为

[2]对电动机由能量关系

解得

r=0.8Ω

7．【答案】R1≤R2     B

【解析】（1）A示数，欲使滑动片P由a滑至b时A示数一直变小，须使R并一直变大，因为两电阻之和一定时，当二者相等时并联电阻最大，所以要求R1≤R2．

（2）从图b知，当R外=6Ω时，电源E的输出功率P最大，即电源内阻为6Ω，而R1和R2部分的电阻变化范围是0～4Ω，因此R3的阻值必须大于2Ω小于6Ω．所以A．C．D错误，只能选B

8．【答案】2200J      2120J

【解析】

考点： 电功．电功率．

专题： 恒定电流专题．

分析： 已知电压U，电流I，时间t，根据公式W=UIt可求出电流做的功W，根据焦耳定律公式Q=I2Rt列式求解电热，然后利用总功减去电热即可．

解答： 解：由W=UIt得

每秒钟电流做的功W=220V×10A×1s=2200J

根据焦耳定律公式Q=I2Rt得

电热Q=（10A）2×0.8Ω×1s=80J

所以电动机每秒对外做功W功=W﹣Q=2200﹣80=2120J

故答案为：2200J      2120J

点评： 本题关键明确电动机是非纯电阻电路，电功大于电热，基础题．

9．【答案】    (1). 4    (2). 52800

【解析】试题分析：由表中数据可以得到额定电压．额定功率，由电功率公式P=UI可以求得电流，由W=pt可以求得电能．

解：由图知电水壶的额定电压为220V，额定功率为880W，由P=UI得：I=；

t=1min=1×60s=60s，则1分钟消耗的电能为：W=Pt=880W×60s=52800J．

故答案为：4；52800．

【点评】用电器铭牌上都会有额定电压和功率，有了这两个信息我们可以求出其他几个量：额定电流．电阻．用电量等，做题时要注意总结．

10．【答案】功       

【解析】

【详解】

[1][2]根据 可知，千瓦·时是功的单位，它与国际单位制单位的关系是

1千瓦·时=

11．【答案】  

【解析】

试题分析：根据公式可得，Q的电阻为，闭合电建S后，电压表测量的是Q两端的实际电压，故，用电器的实际工作电流为，损耗电压为，根据欧姆定律可得导线电阻；

考点：考查了电功率的计算，欧姆定律

12．【答案】6圈

【解析】考点：电功．电功率．

专题：恒定电流专题．

分析：由W=Pt先求得是电功，再由每kW的转数求得全圈数．

解答： 解：P=UI=100×10﹣3×=kW

圈数为：n=720×=6

故答案为：6圈．

点评：考查电功的计算，明确电表的各数据的意义即可，不难．

13．【答案】    ①. 220    ②. 1200    ③. 0.6

【解析】

【分析】

【详解】[1][2]根据表中信息可知，热水器正常工作时，电压为220V，功率为1200 W；

[3]热水器正常工作0.5h消耗的电能为

W =Pt=1200 W ×0.5h =600 W·h=0.6kW·h

14．【答案】2   2.25

【解析】

15．【答案】4.2    3546   

【解析】

[1]t2时刻电流和电压达到最大值，功率最大，最大功率为

[2]充电电量为电流图像的面积

16．【答案】    (1). 三    (2). 6    (3). 0.66

【解析】

试题分析：（1）为了防止当空调漏电时，发生触电事故，所以使外壳接上地线，空调工作时应使用三孔插座．（2）空调工作时的制冷功率，则电流，正常制冷30min消耗的电能：

故答案为：（1）三；（2）6，0.66.

17．【答案】    (1). 电流的热效应    (2). 电流的二次方    (3). 导体的电阻    (4). 通电时间

【解析】电流通过导体会产生热量的现象叫电流的热效应，产生的热量跟电流的二次方．导体的电阻．通电时间成正比。

18．【答案】5    44   

【解析】【来源】湖南省郴州市2019-2020学年高二学业水平考试模拟监测物理试题

【分析】

【详解】

[1]正常工作时的电流

[2]正常工作时的电阻