高中物理 第2章 电路 第5节 电功率学业分层测评 粤教版

电功率(建议用时：45分钟)学业达标1对于接入电路的灯泡来说，亮度大的灯泡一定是()A流过的电流大的B电阻大的C消耗功率大的 D加在两端电压高的【解析】连入电路的不同灯泡，灯泡的亮度指的是灯泡消耗的功率的大小，亮度大的灯泡指的是消耗的功率大，所以C正确【答案】C2(多选)关于电功和焦耳热，下列说法正确的是()A在纯电阻电路中，计算电功可用公式WI2RtB在非纯电阻电路中，计算电功可用公式WI2RtC在非纯电阻电路中，计算焦耳热用QUItD在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用QUIt【解析】电功的计算式WUIt适用于任何形式的电路，焦耳热计算式QI2Rt也是普遍适用的，但是只有在纯电阻电路中，电功W才等于焦耳热Q.【答案】AD3夏天，空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行，一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系图257所示，此空调器运转1 h用电()图257A1.0度B1.5度C2.0度 D2.5度【解析】WP1t14P2t244(2.005)kWh1.5 kWh.【答案】B4有一只电风扇，标有“220 V50 W”，电动机线圈的电阻为0.4 ，把它接入220 V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法，正确的是()AQ BQPtCQ()2Rt D以上三种方法均正确【解析】对纯电阻电路电热的计算可用QUItI2Rt，而电风扇工作时不能看成纯电阻电路，故电热计算要用QI2Rt计算，而电流计算I用于任何电路，所以C项正确【答案】C5额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了相同的时间比较它们产生的热量，结果是()A电风扇最多B电烙铁最多C日光灯最多D一样多【解析】在三种用电器中，只有电烙铁是纯电阻用电器，将电能全部转化为内能，故B选项正确【答案】B6(多选)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同的时间内()A电炉放热大于电动机放热B电炉两端电压小于电动机两端电压C电炉两端电压等于电动机两端电压D电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率【解析】由焦耳定律QI2Rt知A错，电动机为非纯电阻电路两端电压UIR，电炉为纯电阻电路，两端电压UIR.故B对，C错，由PUI得D对【答案】BD7(多选)日常生活用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风可将头发吹干设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2相串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，则以下选项正确的是()AIUP BIUPCPI2(R1R2) DPI2(R1R2)【解析】PUI为定义式，对任何电路都适应，而电吹风内部是一电动机，I2(R1R2)为整个电路的热功率，所以有PI2(R1R2)【答案】BC8.如图258所示电路中，灯泡L1和L3上标有“220 V100 W”，灯泡L2和L4标有“220 V40 W”，设灯泡电阻不变，当电路接上220 V电压后，实际功率最大和最小的灯泡分别是()图258AL1和L3 BL1和L2CL2和L4 DL3和L4【解析】R1R3P3，而P3P4，知功率最小为L4.【答案】C能力提升9(多选)在如图259所示的电路中，定值电阻的阻值为10 ，电动机M的线圈电阻值为2 ，a、b两端加有44 V的恒定电压，理想电压表的示数为24 V，由此可知()图259A通过电动机的电流为12 AB电动机消耗的功率为48 WC电动机线圈在1分钟内产生的热量为480 JD电动机输出的功率为8 W【解析】通过电动机的电流与通过定值电阻的电流相同为I A2 A，故A错误；电动机消耗的功率为PU1I242 W48 W，故B正确；电动机线圈在1分钟内产生的热量QI2rt22260 J480 J，故C正确；电动机的热功率P热I2r222 W8 W，电动机的输出功率P出PP热48 W8 W40 W，故D错误【答案】BC10在如图2510甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示当开关闭合后，下列判断错误的是()甲乙图2510A灯泡L1的电阻为12 B通过灯泡L1的电流为通过灯泡L2电流的2倍C灯泡L1消耗的电功率为0.75 WD灯泡L2消耗的电功率为0.30 W【解析】由于电源电动势为3.0 V，内阻不计，所以当开关闭合后，达到稳定状态时，加在小灯泡L1两端的电压应为3.0 V，由小灯泡的伏安特性曲线可以看出当电压为3.0 V时，流过小灯泡L1的电流为I10.25 A，由此求得，灯泡L1的电阻为12 ，所以A选项正确由PUI可以求得灯泡L1消耗的电功率为0.75 W，所以C选项正确L2与L3串联，L2两端的电压为1.5 V，由IU图象可知，I20.2 A，则L2消耗的电功率P2U2I20.3 W，故D正确，由以上分析可知I12I2.故B错【答案】B11.如图2511所示的电路中，电源电动势E6.0 V，内阻r0.6 ，电阻R20.5 ，当开关S断开时；电流表的示数为1.5 A，电压表的示数为3.0 V，试求：(1)电阻R1和R3的阻值；图2511(2)当S闭合后，电压表的示数以及R2上消耗的电功率. 【导学号：30800025】【解析】(1)R3 2.0 由EI3(R1R3r)代入数据有6.01.5(R12.00.6)解得R11.4 (2)S闭合后，R总R1r2.4 电压表的示数U0.4 V1.0 VR2上消耗的功率P2 W2.0 W.【答案】(1)1.4 2.0 (2)1 V2 W12一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：规格后轮驱动直流永磁体电机车型26电动自行车额定输出功率120 W整车质量30 kg额定电压40 V最大载重120 kg额定电流3.5 A质量为M70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力f恒为车和人总重的k0.02倍，g取10 m/s2.求：(1)此车永磁体电机在额定电压下正常工作的效率(2)仅在永磁体电机以额定功率提供动力的情况下，人骑自行车的最大速度(3)仅在永磁体电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v11.0 m/s，人骑车的最大加速度【解析】(1)由表可知，电动机的额定电压为U040 V，额定电流为I03.5 A，所以电动机正常工作时输入功率为P输入U0I0140 W又因电动机的输出功率为P输出120 W，所以电动机的效率为P输出/P输入85.7%.(2)行驶时所受阻力为fk(Mm)g，式中m为车的质量当车达到最大速度vm时，应有P输出fvm，所以最大速度vmPm/f6.0 m/s.(3)当车速度为v11.0 m/s时，牵引力FP出/v1120 N，设此时车的加速度为a，根据牛顿第二定律Ff(Mm)a，解得a1.0 m/s2.【答案】(1)85.7%(2)6.0 m/s(3)1.0 m/s2