1、12.1电路中的能量转化练习题一、选择题1.关于四个公式P=UI,P=I2R,P=U2R,P=Wt,下列说法正确的是()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功率的计算C.公式适用于任何电路的电功率的计算D.以上说法均不正确2.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3.有一个电风扇,额定电压为U,额定功率为P,电动机线圈的电阻为R,把它接入电压为U的电路中,下列计算时间t内产生热量的方法中正确的是()A.Q=(PU)2Rt B.Q=Pt C
2、.Q=U2tR D.以上三种方法均正确4.下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容,根据表中的信息,可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为()型号DF-938额定功率900 W额定电压220 V额定容量1.2 LA.6.8 A B.4.1 A C.1.2 A D.0.24 A5.两根由同种材料制成的均匀电阻丝A,B串联在电路中,A的长度为L,直径为d;B的长度为2L,直径为2d,那么通电后在相同的时间内A,B产生的热量之比为()A.12B.21C.11D.416.如图所示,三个电阻的阻值相同,在A,B间接上电源后,三个电阻的功率之比为()A.411 B.144 C.211 D.122
3、7.在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路.调节滑动变阻器R,使电动机停止转动,此时理想电流表和理想电压表示数分别为0.50 A和1.0 V.然后调节R使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V,则这台电动机正常运转时的输出功率为()A.40 W B.32 W C.47 W D.48 W8.如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机.P是一个质量为m的重物,重物用细绳拴在电动机的轴上.闭合开关S,重物P以速度v匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0 A和U=110 V,重物P上升的速度v=0.70 m/s.已知该装置机械部分
4、的机械效率为70%,重物的质量m=45 kg,g取10 m/s2.下列说法正确的是( )A.电动机消耗的电功率为550 WB.细绳对重物做功的机械功率为385 WC.电动机输出的功率为400 WD.电动机线圈的电阻为5 9.如图所示电路中,各灯额定电压和额定功率分别是A灯“10 V10 W”,B灯“60 V60 W”,C灯“40 V40 W”,D灯“30 V30 W”.在a,b两端加上电压后,四个灯都能发光.比较各灯消耗功率大小,正确的是()A.PBPDPAPC B.PBPAPDPC C.PBPDPCPAD.PAPCPDPB 二、非选择题10.以蓄电池为驱动能源的环保电动车总质量m=3103
5、kg.当它在水平路面上以v=36 km/h的速率匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50 A,电压U=300 V.已知电机线圈内阻为r=2,在此行驶状态下:(1)求驱动电机的输出功率;(2)电机驱动电动车匀速行驶时,求电动车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2).11.如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电炉丝,恒定电压U=12 V,电解槽内阻rA=2,当S1闭合,S2,S3断开时,电流表示数为6 A;当S2闭合,S1,S3断开时,电流表示数为5 A,且电动机输出功率为35 W;当S3闭合,S1,S2断开时,电流表示数为4 A.求:(1)电炉丝的电阻及发热功率各为多大?(2)电动机的内阻是
6、多少?(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少?参考答案1.A 2.B 3.A 4.B 5.B 6.A 解析:由图可知,电阻R2与R3并联,然后与R1串联,由于三个电阻的阻值相同,根据并联电路的特点,通过电阻R2,R3的电流相等,设为I0,则通过R1的电流为2I0,根据P=I2R可得三个电阻的功率之比为P1P2P3=(2I0)2R1I02R2I02R3=411,选项A正确.7.A 解析:电动机不转动时,由R=UI得电动机的电阻为r=1.00.50 =2 ;电动机正常运转时的总功率为P=U1I1=24.02.0 W=48 W;自身电阻的热功率为Pr=I12r=2.022 W=8 W;输
7、出功率是P输出=P-Pr=48 W-8 W=40 W,选项A正确.8.A 解析:根据电功率关系式,电动机消耗的电功率为P电=UI=1105.0 W=550 W,故A正确;由于重物匀速上升,则细绳拉力F=mg,根据P=Fv,提升重物的功率P机=mgv=315 W,故B错误;电动机输出的功率P出=P机70%=3150.7 W=450 W,故C错误;由于P电=P出+P热,P热=I2R,则有R=P电-P出I2=550-45052 =4 ,故D错误.9.B 解析:由R=U2P得,A灯的电阻RA=10 ,由I=PU得,额定电流IA=1 A;同理B灯的电阻 RB=60 ,额定电流IB=1 A;C灯的电阻RC
8、=40 ,额定电流IC=1 A;D灯的电阻RD=30 ,额定电流ID=1 A;设a,b回路的电流为1 A,则IA=IB=1 A;因为C,D两灯并联,所以UC=UD,即ICRC=(IA-IC)RD,所以IC=RDRC+RDIA=3040+301 A=37 A,ID=IA-IC=47 A,可知A,B,C,D四灯均能发光,其中A灯消耗的功率为PA=10 W,B灯消耗的功率为PB=60 W,C灯消耗的功率为PC=IC2RC=(37)240 W=7.3 W,D灯消耗的功率为PD=ID2RD=(47)230 W=9.8 W,所以PBPAPDPC,选项B正确.10. 解析:(1)驱动电机的输入功率P电=UI
9、=1.5104 W,电动机的发热功率Pr=I2r=5103 W.所以P出=P电-Pr=1104 W.(2)在匀速行驶时,由P出=Ffv知Ff=P出v=1103 N,则电动车所受阻力与车重之比为Ffmg=130.答案:(1)1104 W(2)13011. 解析:(1)电炉丝为纯电阻元件,由欧姆定律得RN=UI1=126 =2 ,其发热功率为PN=UI1=126 W=72 W.(2)电动机为非纯电阻元件,输入功率P入=UI2=125 W=60 W,输出功率为35 W,由P入=I22rM+P出得rM=P入-P出I22=60-3552 =1 .(3)电解槽工作时,输入功率P入=UI3=124 W=48 W,热功率P热=I32 rA=422 W=32 W,则P化=P入-P热=48 W-32 W=16 W.答案:(1)2 72 W(2)1 (3)16 W
