1、 - 1 - 第十二章电能 能量守恒定律 1.电路中的能量转化 课后篇课后篇巩固提升 基础巩固 1.(多选)用一个额定电压为220 V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损 失和电热丝电阻受温度的影响,那么( ) A.当线路电压为 110 V 时,煮沸一壶水需要 2t s B.当线路电压为 110 V 时,煮沸一壶水需要 4t s C.当线路电压为 55 V 时,煮沸一壶水需要 4t s D.当线路电压为 55 V 时,煮沸一壶水需要 16t s 解析由公式 Q= t,煮沸一壶水所需的热量为 Q= t。 当电压变为原来的 时,所需热量没变, 因此时间要变为原来的 4 倍,即
2、 4t s,选项 B 正确。当电压变为原来的 时,时间要变为原来的 16 倍,即 16t s,选项 D 正确。 答案 BD 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 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,故选项 B 正确。 答案 B 3. (多选)如图所示,电阻R1=20 ,电动机线圈的电阻R2=10 。 当开关断开时,电流表的示数是0.5 A,当开关闭合后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数 I 和电路消
3、耗的电功率 P 应是( ) A.I=1.5 A B.I110 V,B灯被烧毁,UARA,A 灯又并联滑动变阻器,并联电阻小于 RB,所以 UBU并,B 灯烧毁。 对于 C 电路,B 灯与滑动变阻器并联电阻可能等于 RA,所以可能 UA=UB=110 V,两灯可以正 常发光。 对于 D 电路,若滑动变阻器的有效电阻等于 A、B 的并联电阻,则 UA=UB=110 V,两灯可以 正常发光。 比较 C、D 两个电路,由于 C 电路中滑动变阻器功率为(IA-IB)110 V,而 D 电路中滑动变阻 器功率为(IA+IB)110 V,所以 C 电路消耗电功率最小。 答案 C 5. 电阻 R 和电动机 M
4、 串联接到电路中,如图所示,已知电阻 R 跟电动机线圈的电阻值相等,闭合开 关后,电动机正常工作,设电阻 R 和电动机 M 两端的电压分别为 U1和 U2,经过时间 t,电流通过电 阻 R 做功为 W1,产生热量 Q1,电流通过电动机做功为 W2,产生热量为 Q2,则( ) A.U1Q2 D.W1W2,Q1IR,则 U13P甲 解析设每个灯泡正常工作时的电流为 I,则题图甲中电路的总电流为 3I,P甲=12 V3I,题图乙中 电路的总电流为 I,P乙=12 VI,故有 P甲=3P乙,B 正确。 答案 B 2. - 4 - 如图所示的电路中,电源电压为 60 V,内阻不计,电阻 R=2 ,电动机
5、的内阻 R0=1.6 ,电压表的 示数为 50 V,电动机正常工作,求电动机的输出功率。 解析电动机正常工作时,电动机两端的电压 U0=50 V,此时通过电路中的电流 I= - =5 A, 电动机的输出功率 P出=U0I-I2R0=50 V5 A-(5 A)21.6 =210 W。 答案 210 W 3.电饭煲的电路图如图所示,S1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(103 ) 时会自动断开;S2是一个自动温控开关,当温度低于 60 时会自动闭合,温度高于 80 时会自 动断开,红灯是加热状态时的指示灯,它在保温状态下是不亮的,黄灯是保温状态下的指示灯。 限 流电阻 R1=R2
6、=500 ,加热电阻丝 R3=50 ,两灯的电阻不计。 (1)根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程(包括加热和保温的过程)。 (2)简要回答,如果不闭合开关 S1,电饭煲能将饭煮熟吗? (3)计算加热和保温两种状态下,电饭煲的消耗功率之比。 解析(1)电饭煲盛上食物后,接上电源,S2自动闭合,同时把手动开关S1关闭,这时黄灯短路红灯亮, 电饭煲处于加热状态。 加热到 80 时,S2自动断开,S1仍闭合待电饭煲中水烧干后,温度升高到 103 时,开关 S1 自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮,电饭煲处于保温状态。 由于电饭煲散热,待温度下降至 60 时,S2自动闭合,电饭煲重新处于加热状态,待温度上 升到 80 时,又自动断开,电饭煲再次处于保温状态。 (2)不能,因为如果不闭合 S1,则只能将食物加热至 80 。 (3)设电饭煲处于加热状态时,功率为 P1,P1= W=1 064.8 W 设电饭煲处于保温状态时消耗的功率为 P2,则 P2= W88.7 W 所以 P1P2121。 答案见解析
