沪科版 (2019)必修 第三册4.3 电路中的能量转化与守恒同步达标检测题

【精选】第3节电路中的能量转化与守恒-1作业练习

一.填空题

1．一台电阻为2Ω的电动机，接在110V电路中工作时，通过电动机的电流为10A，则这台电动机消耗的电功率为　    　，发热功率为　     　，转化成机械功率为　    　，电动机的效率为　    　．

2．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

3．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___________。

4．两只分别标有“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　    　．

5．如图所示，被测物体A的长度为___________cm，电能表的示数为___________kW·h。

6．如图所示是电饭锅的电路示意图， R1 ． R2 是电热丝， S 是温控开关。电饭锅有加热和保温两种状态，则 S 闭合时电饭锅处于_____________状态；若 R1 : R2 ？？9 :1 ，加热时功率是 1000W，则保温时的功率是______________

7．两电阻分别标有“1A，4W”和“2A，1W”，则它们的电阻之比是　    　，若它们串联，允许通过最大的电流是　    　．

8．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

9．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．

10．一电炉子的电阻R=2000Ω，通过的电流I=5A，通电10min产热Q=________J ．

11．电能表（电度表）是计量消耗电能的仪表，小煜同学用以下办法估测她家中的电饭锅在加热状态下的电功率。将家中的其他用电器断开，将需要煮饭的电饭锅插头插上电源插座，按下“煮饭”开关，然后观察自己家中的电度表的转盘转动情况，测出转盘转过l0圈所需的时间为30s。该电度表上标明有“1000r/KWh”字样，则可估算出她家电饭锅在煮饭时消耗的电功率约为________w。

12．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．

13．某电容器上标有“220V．300μF”，300μF=______F=______pF；家庭计算用电量时，常用的单位是“度”，1度=______千瓦小时。

14．通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流为2I，则在 t 时间内产生的热量为　  　．

15．如图所示，图甲为一个电灯泡两端电压与通过它的电流的变化关系曲线．由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故．如图乙所示，将这个灯泡与10Ω的定制电阻R0串联，接在电压恒定为8V的电路上，则通过电流表的电流值是　    　A，灯泡的实际功率是　   　W．（不计电流表内阻，线路提供电压不变）

16．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_______________。

17．一台电动机，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．

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

参考答案与试题解析

1．【答案】1100W，200W，900W，82%．

【解析】【考点】电功．电功率．

【专题】恒定电流专题．

【分析】1．电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度．

计算电功时用公式W=IUt，计算电热时用公式Q=I2Rt．

2．【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

3．【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

4．【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

5．【答案】    ①. 2.00    ②. 165.3

【解析】

分析】

【详解】[1]由图可知，被测物体A的长度为2.00；

[2]由图可知，电能表的示数为165.3 kW·h。

6．【答案】    (1). 加热    (2). 100

【解析】（1）当S闭合时，电阻R1被短路，电路中电阻较小，电压两端的电压不变，根据功率公式，功率较大，电饭锅处于加热状态；

（2）当S闭合时，电饭锅处于加热状态，由题，功率为P1=1000W，则有

当S断开时，电饭锅处于保温状态，功率为

则

由题，，P1=1000W，代入解得，P2=100W

7．【答案】16：1，1A

【解析】【考点】电功．电功率．

【分析】根据P=UI和U=IR，得到P=I2R，据此求解电阻，得到电阻之比；串联电路处处电流相等，为了不损坏电阻，比较两电阻允许通过的最大电流，选其中较小的电流．

【解答】解：根据P=I2R，“1A，4W”电阻为：R1=；

“2A，1W”，电阻为：R2=；

故R1：R2=4：0.25=1：16；

串联电路最大电流应该取额定电流的最小值，故为1A；

故答案为：16：1，1A．

8．【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：.

9．【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．

10．【答案】3×107

【解析】产生的热为

综上所述本题答案是：

【分析】已知电阻．通电时间．电流，由焦耳定律可以求出电流产生的热量．

11．【答案】1200

【解析】由功率可知，

当W=1kWh=，所用的时间为

所以功率。

12．【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．

13．【答案】3×10-4    3×108    1   

【解析】【来源】广西钦州市第四中学2020-2021学年高二（上）10月物理试题

【分析】

【详解】

[1][2]根据单位换算关系可知

300μF=3×10-4F= 3×108pF

[3] 家庭计算用电量时，常用的单位是“度”，1度=1千瓦小时

14．【答案】8Q．

【解析】

考点： 焦耳定律．

分析： 通过电阻R的电流为I，根据焦耳定律得出在时间t内产生的热量Q=I2Rt．

解答： 解：通过电阻R的电流为I时，t时间内产生的热量为Q，根据焦耳定律，有：Q=I2Rt

若只有电阻变为2R，电流为2I，则根据焦耳定律公式Q=（2I）22Rt，在t时间内产生的热量为8Q，

故答案为：8Q．

点评： 本题考查了学生对焦耳定律Q=I2Rt的掌握和运用，属于基础题目．

15．【答案】0.4，1.6W

【解析】

考点： 电功．电功率．

专题： 恒定电流专题．

分析： 金属材料的电阻率随着温度的升高变大；根据闭合电路欧姆定律，得到电灯的实际电压与电流的关系式，在甲图上作出图象，此图象与电灯的伏安特性曲线的交点，表示电灯实际工作状态，读出交点的电压和电流，求出电灯的实际功率．

解答： 解：在题乙图中的串联电路中，设电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I． 在这个闭合电路中，有 E=U+IR0

代入数据并整理得，U=8﹣10I

这是一个直线方程，把该直线在题甲图上画出可以知道，这两条曲线的交点为U=4V．I=0.4A，

每只灯泡的实际功率P=UI=4×0.4=1.6W

故答案为：0.4，1.6W

点评： 此题电灯是非线性元件，本题的技巧是应用数学方法，通过作图求解电灯的电流．

16．【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

17．【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．

18．【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=