學業(yè)分層測評 第2章 6焦耳定律 電路中的能量轉化

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1、學業(yè)分層測評第2章6?焦耳 定律電路中的能量轉化 學業(yè)分層測評（十二） （建議用時：45分鐘） ［學業(yè)達標］ 1當電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時，通過該電阻的電荷量為0.3 C,消耗的 電能為0.9 J.為在相同時間內(nèi)使0.6 C的電荷量通過該電阻，在其兩端需加的電 壓和消耗的電能分別是（）【導學號：96322139】 A? 3 V；1?8 J B? 3 V3?6 J C? 6 V；1?8 J D? 6 V3?6 J 【解析】 根據(jù)公式 W= Uq可知，當通過該電阻的電荷量為0.3 C,消耗 的電能為0.9 J時，電阻的兩端電壓為3 V,此時的電流為I；若在相同時間內(nèi)使 0.6 C的

2、電荷■通過該電阻，表明后者的電流是前者的二倍，則說明后者的電壓 也是前者的二倍，即在其兩端需加的電壓為3 VX2 = 6 V，消耗的電能為W=6 VX0.6 C = 3?6 J,選項D正確. 【答案】D 2 ?額定電壓、額定功率均相同的電風扇、電烙鐵和日光燈，各自在額定電 壓下正常工作了相同的時間?比較它們產(chǎn)生的熱量，結果是（） 【導學號：96322140】 A?電風扇最多 B.電烙鐵最多 C?日光燈最多 D?一樣多 【解析】 在三種用電器中”只有電烙鐵是純電阻用電器"將電能全部轉化 為內(nèi)能，故選項B正確. 【答案】B 3.有一只電風扇，標有“220 V 50 W”字樣，電動機

3、線圈的電阻為0?4 Q 把它接入220 V的電路中，以下幾種計算時間t內(nèi)產(chǎn)生熱量的方法中，正確的是 （）【導學號：96322141】 C?Q=（訓 B? Q=Pt D?以上三種方法均正確 P 【解析】 由于電風扇是非純電阻電路，故A、B錯；由P=UI得I^U， 再由Q=hR知C正確. 【答案】C 4?(多選)一臺電動機的線圈的電阻與一只電爐的電阻相同，都通過相同的 電流，在相同時間內(nèi)() A?電爐放熱與電動機放熱相等 B?電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓 C?電爐兩端電壓等于電動機兩端電壓 D?電動機消耗的功率大于電爐的功率 【解析】 電爐屬于純電阻，電動機屬刊昵電阻，

4、對于電爐有：U=IR , 放熱Q=hR，消耗功率 P = I2R，對于電動機有：U>IR，放熱Q = IiR，消耗功 率 P = UI>Ir 【答案】ABD 5?R1和R2分別標有“2 Q 1.0 A”和“4 Q 0.5 A”，將它們串聯(lián)后接入 電路中，如圖2-6-7所示，則此電路中允許消耗的最大功率為() 圖 2-6-7 B. 3.0 W A?1?5 W C. 5.0 W D. 6.0 W 【解析】R1和R2串聯(lián)后的總電阻為R=R1 + R2 = 6 電路中的電流不能 超過R2的額定電流，即0.5 A ?根據(jù)P=IU和I^U得P = I2R = 1.5 W，故A正 確.

5、【答案】A 6?加在某電動機上的電壓是U(V),電動機消耗的電功率為P(W),電動機 線圈的電阻為f(Q),則電動機線圈上消耗的電熱功率為 ()［導學號：96322142】 A. P P2r C.— CU2 【解析】 U2 B訂 P2r U2 D. P 故C正確. 【答案】C 7?如圖2-6-8所示，直線A為電源的路端電壓與總電流關系的圖線，直線 B為電阻R兩端電壓與通過該電阻電流關系的圖線，用該電源和該電阻組成閉 合電路時，電源的輸出功率和效率分別是() 圖 2-6-8 A. 2 瓦，66.7% B? 2 瓦, 33.3% C? 4 瓦, 33.3

6、% D. 4 瓦，66.7% 【解析】 E 由■可知，E = 3 V，r = 1 °，R = 2。，故可得：P 出=(r/ R =（壽?2 W = 2 W，n=R^； = 66-7 %，故A正確? 【答案】A 8?—臺小型電動機在380 V電壓下正常工作時，能將30 kg的貨物在30 s 內(nèi)勻速提升30 m, 通過它的電流是1 A?除電動機線圈生熱外，其他能量損失 不計，求在此過程中：(g取10 m/s2)【導學號：96322143】 ⑴拉力對貨物做功的功率； ⑵電動機的輸出功率； ⑶電動機線圈所產(chǎn)生的熱量. 【解析】 ⑴貨物勻速上升，故牽引力等于重力，故有F =

7、mg = 30X10 N = 300 N, 上升的速度為 v = 1 m/s , 故牽弓優(yōu)的功率為P = Fv = 300X1 W = 300 W. ⑵電動機的輸出功率為300 W. ⑶由能量守恒定律可知 Q = IUt - mgh = (1X380X 30 - 300 X 30) J = 2400 J. 【答案】(1)300 W (2)300 W (3)2400 J ［能力提升］ 9?電動勢為E、內(nèi)阻為r的電池與固定電阻R。、變阻器R串聯(lián)，如圖2-6-9 所示，設R0=r, Rab=2r,當變阻器的滑片自a端向b端滑動時，下列各物理量 中隨之減小的是()【導學號：9632

8、2144】 圖 2-6-9 A?電池的輸出功率 B.變阻器消耗的功率 C?固定電阻R0消耗的功率 D.電池內(nèi)阻消耗的功率 【解析】滑片自a向b滑動，R減小，R總減小，故總電流1變大，所以 定電阻R0消耗功率及電池內(nèi)阻消耗的功率均增大，故C、D錯；滑動過程中， R外由3r減為r ,始終大于內(nèi)阻r ,由P輸出與R外關系圖像可知，電池輸出功率 逐漸增大，故A錯?將R0等效為內(nèi)阻一部分，則總內(nèi)阻為2r ,在R由2r減小 到0的過程中，等效電源輸出功率即變阻器消耗的功率逐漸減小，故B正確. 【答案】B 10 ?給定兩只標有“ 110 V 40 W ”的燈泡L1和標有“ 110 V 10

9、0 W ”的 燈泡L2及一只最大阻值為500 Q的滑動變阻器R,將它們接在220 V的電路中, 在如圖所示的幾種接法中，最合理的是() 【解析】L1(110 V 40 W)和L2(110 V 100 W)的額定電壓相同"由P^r 可知 R1>R2，由串、并聯(lián)電路電流、電壓特點可知A、D中L］、L 一定不會同 時正常發(fā)光，雖然B、C能使L］、L2同時正常發(fā)光，但B中P總= 2(P1+P2),C 中P總=2P2,故C正確. 【答案】C 11.如圖2-6-10為甲、乙兩燈泡的I-U圖像，根據(jù)圖像計算甲、乙兩燈泡 并聯(lián)在電壓為220 V的電路中，實際發(fā)光的功率約為() 圖 2-6-10 A

10、?15 W 30 W B. 30 W 40 W C. 40 W 60 W D. 60 W 100 W 【解析】 從圖像的橫坐標(U)為220 V的刻度可找出對應的縱坐標(I)的 分別為I甲=0?18 A,I乙=0?28 A,則P甲=U?I甲心40 W,P乙=U?I乙?60 W, 即C項正確. 【答案】C 12?電路圖如圖2-6-11甲所示，乙中圖線是電路中的電源的路端電壓隨電 流變化的關系圖像，滑動變阻器的最大阻值為15 Q,定值電阻R0=3 Q? 甲 乙 圖 2-6-11 ⑴當R為何值時，R消耗的功率最大，最大值為多少？ ⑵當R為何值時，電源的輸出功率最大，最大值為多少? 【解析】 ⑴由題圖乙知電源的電動勢和內(nèi)阻為：E = 20 V,r=l =7.5 Q? 由題圖甲分析知道，當R = 0時，R0消耗的功率最大， 最大為7嚀點 )2X3 W = 10?9 W. ⑵當r = R^R0時，即R = 4?5 Q時， 電源的輸出功率最大，最大值為： "(金叫R) =(——20 )2(3 + 4.5) W = 13.3 W. 3 + 4.5 + 7.5 【答案】(1)0 10.9 W (2)4.5 Q 13.3 W