1、第第 1 节电路中的能量转化节电路中的能量转化 1关于电功关于电功 W 和电热和电热 Q 的说法正确的是的说法正确的是() A在任何电路中都有在任何电路中都有 WUIt、QI2Rt，且，且 WQ B在任何电路中都有在任何电路中都有 WUIt、QI2Rt，但，但 W 不一定等于不一定等于 Q CWUIt、QI2Rt 均只有在纯电阻电路中才成立均只有在纯电阻电路中才成立 DWUIt 在任何电路中成立，在任何电路中成立，QI2Rt 只在纯电阻电路中成立只在纯电阻电路中成立 解析：解析：选选 BWUIt、QI2Rt 适用一切电路，但在纯电阻电路中适用一切电路，但在纯电阻电路中 WQ，在非纯电阻电路，在
2、非纯电阻电路中中 WQ，B 对，对，A、C、D 错。错。 2(多选多选)用一个额定电压为用一个额定电压为 220 V 的电热水器煮沸一壶水需要的电热水器煮沸一壶水需要 t s，如果不考虑电热水器的电热如果不考虑电热水器的电热 损失和电热丝电阻受温度的影响，那么损失和电热丝电阻受温度的影响，那么() A当线路电压为当线路电压为 110 V 时，煮沸一壶水需要时，煮沸一壶水需要 2t s B当线路电压为当线路电压为 110 V 时，煮沸一壶水需要时，煮沸一壶水需要 4t s C当线路电压为当线路电压为 55 V 时，煮沸一壶水需要时，煮沸一壶水需要 4t s D当线路电压为当线路电压为 55 V
3、时，煮沸一壶水需要时，煮沸一壶水需要 16t s 解析解析： 选选 BD由公式由公式 QU 2 R t， 煮沸一壶水所需的热量为煮沸一壶水所需的热量为 Q 220 V 2 R t J。 当电压变为原来的当电压变为原来的1 2时 时， 所需热量没变所需热量没变，因此时间要变为原来的因此时间要变为原来的 4 倍倍，即即 4t s，选项选项 B 正确正确。当电压变为原来的当电压变为原来的1 4时 时，时间要时间要 变为原来的变为原来的 16 倍，即倍，即 16t s，选项，选项 D 正确。正确。 3.图图 1 为甲、乙两灯泡的为甲、乙两灯泡的 IU 图像，根据图像，计算甲、乙两灯泡并联在电压为图像，
4、根据图像，计算甲、乙两灯泡并联在电压为 220 V 的电路的电路 中时实际发光的功率约为中时实际发光的功率约为() 图图 1 A15 W,30 W B30 W,40 W C40 W,60 W D60 W,100 W 解析解析： 选选C从图像的横坐标从图像的横坐标(U)为为220 V的刻度可找出对应的纵坐标的刻度可找出对应的纵坐标(I)的值分别的值分别为为I甲 甲 0.18 A， I乙 乙 0.27A。则。则 P甲 甲 UI甲 甲 40W，P乙 乙 UI乙 乙 60 W，C 正确。正确。 4夏天空调器正常工作时夏天空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行制冷状态与送风状态交替运行。一空调器在
5、不同工作状态下电功率一空调器在不同工作状态下电功率 随时间变化的关系如图随时间变化的关系如图 2 所示，此空调器运行所示，此空调器运行 1 小时用电小时用电() 图图 2 A1.0 度度B1.5 度度 C2.0 度度D2.5 度度 解析解析：选选 B从题图可以看出从题图可以看出，在在 1 小时内小时内，空调器以空调器以 0.5 kW 工作的时间为工作的时间为 20 分钟分钟，以以 2 kW 工作的时间为工作的时间为 40 分钟，故空调器分钟，故空调器 1 小时内用电为：小时内用电为：P1t1P2t2(0.51 3 2 3 2) kWh1.5 kWh 1.5 度。度。 5如图如图 3 所示所示，
6、把两个相同的灯泡分别接在甲把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中乙电路中，甲电路两端的电压为甲电路两端的电压为 8 V，乙电路乙电路 两端的电压为两端的电压为 16 V。调节变阻器。调节变阻器 R1和和 R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为 P1和和 P2，两电路中消耗的总功率分别为，两电路中消耗的总功率分别为 P甲 甲和 和 P乙 乙，则下列关系中正确的是 ，则下列关系中正确的是() 图图 3 AP甲 甲P乙乙 CP1P2DP1P2 解析解析：选选 D由灯都正常发光可知由灯都正常发光可知，R1中电流是中电流是 R2中电流二倍中电流二倍，R
7、1两端电压是两端电压是 R2两端电压的两端电压的 二分之一二分之一，两变阻器消耗的功率相等两变阻器消耗的功率相等，两电路中消耗的总功率相等两电路中消耗的总功率相等，选项选项 D 正确正确，A、B、C 错误错误。 6.如图如图 4 所示，有一内电阻为所示，有一内电阻为 4.4 的电解槽和一盏标有的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电的灯泡串联后接在电 压为压为 220 V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则的直流电路两端，灯泡正常发光，则() 图图 4 A电解槽消耗的电功率为电解槽消耗的电功率为 120 W B电解槽的发热功率为电解槽的发热功率为 60 W C电解槽消耗的电功率
8、为电解槽消耗的电功率为 60 W D电路消耗的总功率为电路消耗的总功率为 60 W 解析解析： 选选C灯泡能正常发光灯泡能正常发光， 说明电解槽和灯泡均分说明电解槽和灯泡均分得得110 V电压电压， 且干路电且干路电流流II灯 灯 60 W 110 V， ， 则电解槽消耗的功率则电解槽消耗的功率 PP灯 灯 60 W，C 对对 A 错；电解槽的发热功率错；电解槽的发热功率 P热 热 I2R1.3W，B 错；整错；整 个电路消耗的功率个电路消耗的功率 P总 总 220 V60 W 110 V 120W，D 错误。错误。 7如图如图 5 所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的所示，一幢居民楼里住
9、着生活水平各不相同的 24 户居民，所以整幢居民楼里有各种户居民，所以整幢居民楼里有各种 不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等。停电时，用欧姆表测得不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等。停电时，用欧姆表测得 A、B 间电阻为间电阻为 R；供；供 电后电后，各家电器同时使用各家电器同时使用，测得测得 A、B 间电压为间电压为 U，进线电流为进线电流为 I，则计算该幢居民楼用电的总功率则计算该幢居民楼用电的总功率 可以用的公式是可以用的公式是() 图图 5 API2RBPU 2 R CPIUDPI2RU 2 R 解析：解析：选选 C家用电器中有纯电阻也有非纯电阻，故总电功率只能用家
10、用电器中有纯电阻也有非纯电阻，故总电功率只能用 PUI 来计算，来计算，C 正确正确。 8(多选多选)有两个灯泡有两个灯泡 L1、L2，额定电压皆为，额定电压皆为 6 V，额定功率分别为，额定功率分别为 6 W、3 W，将它们接在电，将它们接在电 路中，下列说法正确的是路中，下列说法正确的是() A若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为 9 W B若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为 4.5 W C若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为 9 W
11、 D若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为 4.5 W 解析解析：选选 BC当两灯泡串联时当两灯泡串联时，电流相等电流相等，L1的额定电流为的额定电流为 I1P1 U1 1 A，电阻电阻 R1U 2 1 P1 6 ， L2的额定电流为的额定电流为 I2P2 U2 0.5 A，电阻，电阻 R2U 2 2 P2 12 。要使两灯泡不致被烧坏，电路中的最大电流。要使两灯泡不致被烧坏，电路中的最大电流 为为 0.5A，最大功率为最大功率为 PmaxI2R1I2R24.5 W，故故 A 错错，B 正确正确；当两灯泡并联时当两灯泡并联时，电压相等电压相等，
12、当当 电压为电压为 6 V 时，两灯皆可正常发光，此时电路最大功率为时，两灯皆可正常发光，此时电路最大功率为 9 W，故，故 C 正确，正确，D 错误。错误。 9(多选多选)如图如图 6 所示所示，电路两端电压电路两端电压 U 保持不变保持不变，滑动变阻器滑动变阻器 R 的总阻值与的总阻值与 R2的阻值均为的阻值均为 20 ，电阻，电阻 R1的阻值为的阻值为 5 。在滑动变阻器。在滑动变阻器 R 的滑片的滑片 P 由由 a 向向 b 滑动的过程中滑动的过程中() 图图 6 A干路中的电流不断增大干路中的电流不断增大 BR1上消耗的电功率不断增大上消耗的电功率不断增大 CR1上消耗的电功率不断减
13、小上消耗的电功率不断减小 DR2上消耗的电功率不断减小上消耗的电功率不断减小 解析：解析：选选 ABD滑片滑片 P 由由 a 向向 b 滑动时滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动时滑动变阻器接入电路的电阻变小，R并 并变小， 变小，R总 总变小 变小， 电路中的总电流变大电路中的总电流变大，R1两端电压变大两端电压变大，R1消耗的电功率变大消耗的电功率变大；并联部分电压变小并联部分电压变小，R2消耗的电功消耗的电功 率变小。故选项率变小。故选项 A、B、D 正确。正确。 10.粗细均匀的金属环上粗细均匀的金属环上 A、B、C、D 四点把其周长分成四等份四点把其周长分成四等份，如图如图 7 所示所
14、示，当当 A、B 两点接两点接 入电路中时入电路中时，圆环消耗的电功率为圆环消耗的电功率为 P；当当 A、D 两点接入电路中时两点接入电路中时，圆环消耗的电功率为圆环消耗的电功率为(电源内阻电源内阻 不计不计)() 图图 7 A3PB.4 3P CPD.3 4P 解析解析：选选 B设金属环的总电阻为设金属环的总电阻为 4R，则当则当 A、B 两点接入电路中时两点接入电路中时，等效电阻为等效电阻为 R，圆环消圆环消 耗的电功率为耗的电功率为 PE 2 R ；当当 A、D 两点接入电路中时两点接入电路中时，等效电阻为等效电阻为 R1R3R 4R 3R 4 ，圆环消耗的电功圆环消耗的电功率率 P1E
15、 2 R1 4 3P，选项 ，选项 B 正确。正确。 11一辆电动自行车的铭牌上给出的技术参数如下表。质量一辆电动自行车的铭牌上给出的技术参数如下表。质量 M70 kg 的人骑着此电动自行车的人骑着此电动自行车 沿平直公路行驶，所受阻力沿平直公路行驶，所受阻力 f 恒为车和人总重力的恒为车和人总重力的 k 倍，倍，k0.02。取。取 g10 m/s2。求：。求： 规格规格 后轮驱动直流后轮驱动直流 永磁铁电动机永磁铁电动机 车型车型26电动自行车电动自行车额定输出功率额定输出功率120 W 整车质量整车质量30 kg额定电压额定电压40 V 最大载重最大载重120 kg额定电流额定电流3.5A
16、 (1)此电动自行车的电动机在额定电压下正常工作时的效率；此电动自行车的电动机在额定电压下正常工作时的效率； (2)仅在电动机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速率；仅在电动机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速率； (3)仅在电动机以额定功率提供动力的情况下，当车速仅在电动机以额定功率提供动力的情况下，当车速 v2.0 m/s 时，人骑车的加速度大小。时，人骑车的加速度大小。 解析解析：(1)由题表可知由题表可知，电动机的额定电压为电动机的额定电压为 U040 V，额定电流为额定电流为 I03.5 A，所以电动机正常所以电动机正常 工作时的输入功率为工作时的输入功率为 P
17、入 入 U0I0140 W 又电动机的输出功率为又电动机的输出功率为 P出 出 120 W 所以电动机的效率为所以电动机的效率为P 出出 P入 入 100%85.7%。 (2)设车的质量为设车的质量为 m，则车行驶时所受阻力为，则车行驶时所受阻力为 fk(Mm)g 当达到最大速度当达到最大速度 vm时，应有时，应有 P出 出 fvm 所以最大速度所以最大速度 vmP 出出 f 6.0 m/s。 (3)当车速为当车速为 v2.0 m/s 时，牵引力时，牵引力 FP 出出 v 60 N 设此时车的加速度大小为设此时车的加速度大小为 a，根据牛顿第二定律得，根据牛顿第二定律得 Ff(Mm)a，解得，
18、解得 a0.4m/s2。 答案：答案：(1)85.7%(2)6.0 m/s /s(3)0.4(3)0.4 m/m/s2 12.如图如图 8 所示，已知所示，已知 UAB6 V，当滑动变阻器触头，当滑动变阻器触头 P 位于正中位置时，额定电压为位于正中位置时，额定电压为 3 V 的灯的灯 泡泡 L 正常发光正常发光，当触头滑至最左端时当触头滑至最左端时，电灯实际功率为电灯实际功率为 2 W，求此灯泡的额定功率和变阻器的总电求此灯泡的额定功率和变阻器的总电 阻。阻。 图图 8 解析：解析：设滑动变阻器总电阻为设滑动变阻器总电阻为 Rm，灯泡电阻为，灯泡电阻为 RL，则根据，则根据 P 位于正中位置
19、时灯泡正常发光，位于正中位置时灯泡正常发光， 电压为电压为 3 V，滑动变阻器的电压为，滑动变阻器的电压为 3 V，得，得 RLRm 2 。 方法方法 1：找电流，：找电流，P 位于最左端时变阻器的有效电阻为：位于最左端时变阻器的有效电阻为：RRm2RL。 由功率关系知此时滑动变阻器的功率由功率关系知此时滑动变阻器的功率 P2PL4 W， IPL P UAB 2 4 6 A1 A。 滑动变阻器的总电阻：滑动变阻器的总电阻： RmP I2 4 12 4 。 故：故：RLRm 2 2 。 灯泡的额定功率：灯泡的额定功率： P额 额 U 2 额额 RL 3 2 2 W4.5 W。 方法方法 2：找电压，：找电压，P 位于最左端时，变阻器有效电阻位于最左端时，变阻器有效电阻 RRm2RL，则：，则：UL2 V。 故：故：RLU 2 L PL 2 2 2 2 。 灯泡额定功率：灯泡额定功率： P额 额 U 2 额额 RL 3 2 2 W4.5 W。 变阻器总电阻：变阻器总电阻：Rm2RL4。 答案：答案：4.5 W4
