《电功率》同步练习2

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1、电功率1在一段电路中电场力所做的功称为电功电流做功的公式为_，适用 _ 电功率的公式为_，适用于 _2电流通过导体时产生的热量( 内能 ) 跟电流的_成正比，跟导体的电阻成_，跟通电时间成 _，这一规律叫焦耳定律，表达式为 _ ，适用于_焦耳定律是电流热效应的实验定律，凡计算电热都要用该规律电热功率是描述电流做功产生电热_程度的物理量，公式为_，适用于_3只含有电阻的电路称为纯电阻电路，当有电流通过时，电能全部转化为内能，即电功_电热，用公式表示为 W Q I 2RtUIt .含有电动机等非纯电阻元件的电路称为非纯电阻电路，电路中的电能除一部分转化为内能外，其他部分转化为机械能、化学能等，此时

2、电功 _电热，电功表达式 W UIt ，电热表达式为 _ 4根据能量守恒定律，电源消耗的总功率、内电阻消耗的功率和外电阻消耗的功率满足关系式 _ ，当外电路为纯电阻R 时，上式也可写为：IE _.5两个绕线电阻分别标有“100 10 W ”和“ 20 40 W ”则它们允许通过的额定电流之比是()A.5/5B.10/20C.5/10D 1/2 0006两个电阻分别标有“1 A4 W”和“A21B1612 A1 W”，则它们的电阻之比为C 41D 116()7 (双选 )关于电功，下列说法中正确的有()A 电功的实质是电场力所做的功B电功是电能转化为其他形式能量的量度C电场力做功使金属导体内的自

3、由电子运动的速率越来越大D电流通过电动机时的电功率和热功率相等【概念规律练】知识点一电功、电功率的计算2U2W1(双选 )关于四个公式PUI ；P I R；P R ； P t ，下列叙述正确的是 ()A 公式适用于任何电路的电功率的计算B公式适用于任何电路的电热功率的计算C公式适用于任何电路电功率的计算D以上均不正确2一个用半导体材料制成的电阻器D ，其电流 I 随它两端的电压U 变化的关系图象如图 1(a)所示，将它与两个标准电阻R1 、R2 并联后接在电压恒为U 的电源上，如图(b) 所示 ，三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图(c)所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D

4、 和电阻 R1、R2 消耗的电功率分别为PD 、P1 、P2，它们之间的大小关系为()图 1A P1 4P2B PD P/9CP1P2知识点二焦耳定律3下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是()A 电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多2U2BW UIt 适用于任何电路，而W I Rt R t 只适用于纯电阻电路C在非纯电阻电路中，UI I2RD焦耳热 Q I 2Rt 适用于任何电路4如图 2 所示，有一提升重物用的直流电动机，电压表的读数为 110 V则：图 2(1)通过电动机的电流是多少？(2)输入到电动机的电功率是多少？(3)电动机工作1 h 所产生的热量是多少？【

5、方法技巧练】一、纯电阻电路中电功和电功率的计算方法5有四盏灯，接入如图3 所示的电路中，L1 和内阻 RM 0.6 ，R 10 ，U 160 V ，L2 都标有“ 200 V100 W ”字样， L3和 L 4 都标有“ 220 V 40 W ”字样，把电路接通后，最暗的灯是哪一盏？最亮的灯是哪一盏？图 36额定电压都是110 V ，额定功率PA 100 W ， PB 40 W 的电灯两盏，若接在电压是220 V 的电路上，两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是下图中的哪一个()二、纯电阻电路与非纯电阻电路中能量转化问题的分析7 (双选 )一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，

6、都通过相同的电流，在相同时间内()A 电炉放热与电动机放热相等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电动机消耗的功率小于电炉消耗的功率8有一个直流电动机，把它接入0.2 V 电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A ；若把电动机接入2 V 电压的电路中， 电动机正常工作， 工作电流是1.0 A则：(1)电动机正常工作时的输出功率为多大？(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？三、闭合电路功率问题的分析9如图 4 所示， 直线 A 为电源的路端电压U 与电流 I 关系的图象，直线B 是电阻 R 的两端电压U 与电流 I

7、的关系图象用该电源与电阻R 组成闭合电路，电源的输出功率和效率分别为()图 4A 4 W,33%B2 W,33%C2 W,67%D 4 W,67%10如图 5 所示的电路中， 电池的电动势 E 5 V ，内电阻 r 10，固定电阻 R90 ，R0 是可变电阻在R0 由 0 增加到 400 的过程中，求：图 5(1)可变电阻R0 上消耗热功率最大的条件和最大热功率；(2)电池的内电阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和1(双选 )不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V40 W”的灯泡，下列说法正确的是()A 接在 110 V 的电路中时的功率为20 WB接在 110 V 的电路中时的功率

8、为10 WC接在 440 V 的电路中时的功率为160 WD接在 220 V 的电路中时的功率为40 W2通过电阻 R 的电流为 I 时，在时间 t 内产生的热量为Q；若电阻为2R，电流为 I /2时，则在时间t 内产生的热量为 ()A4QB2QC Q/2D Q/43关于电功和电热，下面说法正确的是()A 任何电路中的电功 W UIt ，电热 Q I2Rt 且 WQ4一台额定电压为 U 的电动机，它的电阻为 R，正常工作时通过的电流为 I，则 ( A 电动机 t 秒内产生的热量是 Q UIt 2C电动机的功率为P I2R25如 图 6 所示是一实验电路图在滑动触头由a 端滑向 b 端的过程中，

9、下列表述正确)的是()图 6A 路端电压变小B电流表的示数变大C电源内阻消耗的功率变小D电路的总电阻变大R1、 R2、R3 的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10 W、6如图 7 所示，三个电阻10 W 、 4 W，此电路中允许消耗的最大功率为()图 7A24 WB16 WC12 WD15 W7下面是某电热水壶的铭牌，由此可知该电热水壶正常加热1 min 产生的热量为 ()电热水壶型号SP 356 A额定电压220 V额定功率1800W额定频率50 Hz额定容量1.5 LA.1.80 103 JB 1.10 104 J45C1.32 10 JD 1.0810 J8(双选 ) 有 A、B 两个

10、电阻， 它们的伏安特性曲线如图8 所示， 从图线可以判断 ()图 8A 电阻 A 的阻值大于电阻BB电阻 A 的阻值小于电阻BC电压相同时，流过电阻A 的电流强度较大D两电阻串联时，电阻A 消耗的功率较大9如图 9 所示，电源电动势E 10 V ，内阻 r 0.2，标有“ 8 V16 W ”的灯泡 L 恰好正常发光，电动机线圈电阻R0 0.15 ，则电源的输出功率为()图 9A16 WB 440 WC80 WD 400 W10如图 10 所示，直线 OAC 为某一直流电源的总功率随电流I 变化的图线， 曲线 OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I 变化的图线若A、 B 点的横坐标均为 1

11、A ，那么AB 线段表示的功率为 ()图 10A1 WB6 WC2 WD 2.5 W题12345678910号答案11如图 11 所示，电源电压恒为U 14 V ，小灯泡L 标有“ 4 V8 W ”，电动机的线圈电阻 rM 1.0 ，当变阻器调到2 时，小灯泡与电动机均正常工作，求电动机的机械效率图 1112一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转动轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3 V 时，电流为0.3 A 松开转动轴，在线圈两端加电压为2 V 时，电流为0.8 A ，电动机正常工作则：该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？第五节电功率答案课前预习练1 W UIt

12、 任何电路P UI任何电路2平方正比正比Q I2Rt任何电路快慢PI2R任何电路Q I 2Rt3等于大于4 P 总 P 内 P 外 I2R I 2r5 C 6.B 7.AB课堂探究练PUI 、 P W适用于任何电路的电功率的计算，而PI 2R、PU21 AB只适用于tR纯电阻电路的电功率的计算，故A 正确， C 错误 PI 2R 适用于任何电路的热功率的计算，2U 只适用于纯电阻电路的热功率的计算，故B正确P UI 、P R2 C 从电阻器 D 的 I U 图线可以得出，电阻器的阻值随所加电压的增大而减小，222在题图 (b)中，三个电阻消耗的功率相等，都为P U U U ，说明三个电阻的阻值

13、相等，R1R2 RD即 R1R2 RD.连接成图 (c) 所示的电路时，电阻器D两端的电压小于U，电阻器 D 的阻值U2URD RD ，这时电阻器 RD 两端的电压UD 3，电阻 R1两端的电压 U1U ，由电功率计算式综合比较得出，A 、B、D 错误， C 正确 33AW，表示功率越大，电流做功越快对于一段电路，有PIU， 电功率公式 P tI P，焦耳热Q( P )2Rt，可见 Q 与 P、U、t 都有关所以， P 越大， Q 不一定越大， A 不UU对W UIt 是电功的定义式，适用于任何电路而U只适用于纯电阻电路， B 对I R在非纯电阻电路中，电流做的功焦耳热其他形式的能，所以WQ，

14、即 UI I2R，C对Q I 2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，D正确4 (1)5 A(2)550 W (3)5.4 104 J解析 (1)电动机是非纯电阻，不能用公式U M 来求电路中的电流R 两端的电压为RMUR50URUUM 160 V 110 V50 V，I R10A5A.(2)P 入 U MI 110 5 W 550 W.(3)Q I2RM t 5.4 104 J5L3 最暗， L4 最亮解析 由它们的额定电压、额定功率判断出R1 R2 R1R23 并，由串联电路的功率分配可得P4P1( P2 P3)，由并联电路的功率分配可得P2P3，所以 L3 最暗， L4最

15、亮方法总结在比较两个灯泡的功率大小时，可先比较有相同量的两个灯泡，L1与 L4电2流相同，利用PI 2R 比较功率大小； L 2 与 L4电压相同 ，利用 PU 比较功率大小； L 1 与RL 2 电阻相同，利用P I2R 比较功率大小6 C 判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流2由 P U 和已知条件可知 RARB.R对于 A 电路，由于RA 110 V ， B 灯被烧毁，两灯不能正常发光对于 B 电路，由于 RBRA， A 灯又并联变阻器，并联电阻更小于RB，所以 U BU 并， A灯若正常发光，则 B 灯烧毁对于 C 电路， B 灯与变阻器并联电阻可能等

16、于RA，所以可能 U A UB 110V ，两灯可以正常发光对于 D 电路，若变阻器的有效电阻等于A、B 的并联电阻，则UA U B 110 V，两灯可以正常发光比较 C、D 两个电路， 由于 C 电路中变阻器功率为 (IA I B) 110，而 D 电路中变阻器功率为 (I A IB)110，所以 C 电路消耗电功率最小方法总结解此类问题的思路分两步：先分清哪个电路的A、B 灯能正常发光，这里可以从电压、电流、电功率三个量中任一个达到其额定值，其余两个也达到额定值方面分析确定了正常发光的电路后，再比较哪一个的实际功率小，可以用计算的方法去比较，也可以用定性分析法比较7 AB 电炉属于纯电阻用

17、电器，电动机属于非纯电阻用电器对于电炉有：UIR，放热 QI 2Rt，消耗功率 P I 2R.对于电动机有： U IR，放热 Q I 2Rt，消耗功率 P UI I 2R. 8 (1)1.5 W (2)8 W解析(1)接 U 0.2 V 电压，电机不转， 电能全部转化成内能，故可视为纯电阻电路电流 I0.4 A，U0.2根据欧姆定律，线圈电阻R I 0.4 0.5 .当接 U 2.0 V 电压时，电流I 1.0 A，故输入电功率 P 电 U I 2.0 1.0 W 2.0 W，2 0.5 W.热功率 P 热I R120.5 W故输出功率即机械功率P 机 P 电 P 热 (2.0 0.5) W

18、1.5 W.U 2(2)如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能，故其发热功率P热 R 220.5 W 8 W.方法总结(1) 电动机是非纯电阻用电器，要注意区分电功率和热功率，电功率用P 总 UI计算，热功率P 热 I2R，机械功率P 机 P 总P热(2)注意搞清楚电动机电路中的能量转化关系，用能量守恒定律来分析问题9 D110 (1)R0 100 时， Pm 16 W(2)0.01 W解析(1)可变电阻R0 上消耗的热功率2E225R0P1 IR0 ( r )R0 100 2RR0R025R0 1002R0 400251由上式可得：当R0 100 时， P1 有最大值 Pm 400

19、W 16 W.(2)r 和 R 上消耗的热功率之和P2 I2 (R r) 252 100R0 100由上式可知， R0最大时，P2 最小，即当 R0 400 时，P2有最小值 P2min252 100400 100W 0.01 W.方法总结电源的输出功率P 与外电阻 R的关系 PUI I2E2E2RR () R2出R rR r 4RrE2R r2 4rR2由上式可知：当R r 时， P 出有最大值，且最大值Pm E .4r根据电源的输出功率与外电阻的关系可知，二者关系如图所示课后巩固练22202U 2U额1BD由 P 额 R 得，灯泡的电阻R40 1 210，当电压为 110 V 时， P R

20、 11021 210 W10 W ；电压为440 V 时，超过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P0.2121 212 C 由电热公式 Q I Rt 可得 Q (2I) 2Rt 2I Rt 2Q.3 B4 B 电动机工作时，是非纯电阻电路，输入的总电能为UIt ，它转化为两部分：一是电动机内阻上产生的热能Q I 2Rt，二是电动机对外输出的机械能E UIt I2Rt.5A 滑动触头由 a 端滑向 b 端的过程中， R1 值减小，因此总电阻变小，D 错误；干路电流变大，路端电压变小，A 正确；内阻消耗的功率变大，C 错误；定值电阻R3 两端的电压变小，电流表示数变小，B错误6 D7 D 由铭牌可知

21、，电热水壶的功率为1 800 W ，所以正常加热1 分钟产生的热量为Q Pt 1 800 60 J 1.08 105 J 8 BC9 C 电路的总电流E U额 108A10 A，Ir0.2则电源的输出功率为PIU 额108 W80 W10 C由图象中不难看出，在C 点，电源的总功率等于电源内部的热功率，所以电E源的电动势为 E 3 V，短路电流为I 3 A，所以电源的内阻为 r I 1图.象上 AB 段所表示的功率为 PABP 总 I2 r (1 3 12 1) W 2 W 故正确选项为C.11 66.7%解析小灯泡正常工作IP2AU1电动机的输入功率 P 入 I(U U1 IR) 12 W内2线圈电阻消耗的功率PI rM 4 W所以电动机的机械效率入内 PP 124 66.7%.P入12121.6 W0.96 W 解析电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：U 0.3r I0.31 .电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为P 入I1U10.82 W1.6 W，电动机的机械功率为22P 机 P 入 I1 r1.6 W 0.8 1 W 0.96 W.