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1、【全程复习方略】2014-2015学年高中物理 4.4电路中的能量转化与守恒课时作业 沪科版选修3-11关于三个公式PUI，PI2R，P的适用范围，以下说法正确的是()A第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率B在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求热功率C在非纯电阻电路中，第一个公式可适用于求电功率，第二个公式可用于求热功率，第三个公式没有意义D由UIR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P即是电功率，也是热功率【解析】首先要明确，欧姆定律UIR只适用于纯电阻电路，因此三个公式在纯电阻电路中没有区别，但在非纯电阻电路中它们互不相同其次，PUI表
2、示电功率，而PI2R表示热功率因此，在纯电阻电路中，UII2R，消耗的电能全部转化为内能；而在非纯电阻电路中，UII2R，即消耗的电能只有部分转化为内能【答案】BC2(2012潍坊高二检测)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B选项正确【答案】B3(2012哈尔滨高二检测)用E表示电源电动势，U表示路端电压，Ur表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示电源内电阻，I表示干路电流，则下列各式中正确的是(
3、)AUrIR BUrEUCUEIr DU【解析】因为不知道外电阻是纯电阻电路还是非纯电阻电路，所以I不一定成立，UrEU一定成立，故D错误、B正确；UrIr，A错误；UEIr，C错误【答案】B4(2012南京高二检测)如图447所示，有一内电阻为4.4 的电解槽和一盏标有“110 V、60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则()图447A电解槽消耗的电功率为120 WB电解槽的发热功率为60 WC电解槽消耗的电功率为60 WD电路消耗的总功率为60 W【解析】灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且干路电流II灯 A，则电解槽消耗的功率PP灯6
4、0 W，C对、A错；电解槽的发热功率P热I2R内1.3 W，B错；整个电路消耗的总功率P总220 W120 W，D错【答案】C5在如图448所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是()图448A灯泡L变亮B电源的输出功率变小C电容器C上电荷量减少D电流表读数变小，电压表读数变大【解析】将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，R的阻值变大，电路中电流变小，灯泡变暗，A选项错误；路端电压变大，电阻R两端电压变大，电容器C两端电压变大，电容器C上电荷量增加，C选项错误、D选项正确；当外电路电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大，灯泡
5、L的电阻大于电源的内阻r，则外电路电阻比r大得越多，输出功率越小，B选项正确【答案】BD6(2012古田一中高三检测)如图449所示，电源电动势E3.2 V，电阻R30 ，小灯泡L的额定电压UL3.0 V，额定功率PL4.5 W当开关S接1时，电压表的读数为3 V，则当开关S接2时，灯泡发光的情况是() 图449A很暗，甚至不亮 B正常发光C比正常发光略亮 D有可能被烧坏【解析】设电源的内电阻为r，S接1时，由闭合电路的欧姆定律得电路中的电流为：I1，电压表的示数等于电阻R两端的电压，即U1I1R，代入数据联立解得：r2 .灯泡的电阻为：RL2 ，S接2时，电路中的电流为：I2 A0.8 A，
6、灯泡两端的电压为：ULI2RL0.82 V1.6 V，比灯泡的额定电压小得多，灯泡很暗，甚至不亮，正确选项为A.【答案】A7如图4410是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的IR图像现将甲、乙串联后接入电路中，则() 图4410A甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小B甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小C在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少D甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小【解析】若将两电阻丝串联接入电路中，由于通过两电阻丝的电流相同，由图像可知，此时甲的电阻大于乙的电阻，所以甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大，A错误；由于两电阻丝的横截面积、长度均相同，故甲
7、电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大，B错误；由QI2Rt可知，在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少，C正确；由PI2R可知D错误【答案】C8(2012南平一中高二检测)如图4411所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则()图4411A电源内阻rRB电源内阻rRC如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大D如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小【解析】本题主要考查学生对欧姆定律适用范围、电功和电热的区别，要求学生熟练掌握欧姆
8、定律，电功率及焦耳定律的应用由于电动机是非纯电阻元件，欧姆定律不再适用，电动机的输入功率P1UI，热功率P2I2R，输出功率P3mgv，P1P2P3，可解得：UIR，又由闭合电路欧姆定律得：EUIr，解得：rR；当电动机被卡住时，电动机变成纯电阻元件，总电流I总，电流增大，故电源消耗的功率P增大，所以选项B、C正确【答案】BC9汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图4412所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A，若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 .电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了()图4412A35.8 W B4
9、3.2 WC48.2 W D76.8 W【解析】电动机未启动时，U灯EI1r(12.5100.05) V12 V，电灯功率P灯U灯I1120 W电动机启动时，U灯EI2r(12.5580.05) V9.6 V，设电灯阻值不变，由P，可得P()2P灯()2120 W76.8 W，电功率的减少量PPP(12076.8) W43.2 W.【答案】B10三个电阻分别标有“100 、4 W”，“200 、2 W”，“50 、8 W”，若将它们并联起来，允许消耗的最大功率是多少？【解析】三个电阻正常工作时的电压为：U120 VU220 VU320 V当三者并联时应接在20 V的电源上，此时三者均正常工作，
10、故允许消耗的最大功率为P总4 W2 W8 W14 W.【答案】14 W11如图4413所示，电源电动势E10 V，电阻r0.5 ，标有“8 V、16 W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机 绕线的电阻R01 ，求：图4413(1)电源的总功率；(2)电动机的输出功率【解析】(1)L正常发光，路端电压等于灯泡额定电压8 V.内电压U内(108) V2 V，则总电流I4 A，电源总功率为P电IE410 W40 W.(2)流经电动机的电流IMI2 A.输入电动机的总功率P电动机UIM82 W16 W.电动机内阻消耗功率P内IR041 W4 W.故电动机输出功率P出(164) W12 W.【答案】(1)4
11、0 W(2)12 W12(2013海口一中高二期末)如图4414所示的电路中，电炉电阻R10 ，电动机线圈的电阻r1 ，电路两端电压U100 V，电流表的示数为30 A，问通过电动机的电流强度为多少？通电一分钟，电动机做的有用功为多少？图4414【解析】题图中的两个支路分别为纯电阻电路(电炉)和非纯电阻电路(电动机)在纯电阻电路中可运用欧姆定律I直接求出电流强度，而非纯电阻电路中的电流强度只能运用干路和支路中电流强度的关系求出在非纯电阻电路中，电功大于电热，两者的差值才是有用功根据欧姆定律，通过电炉的电流强度为I1 A10 A.根据并联电路中的干路电流和支路电流的关系，则通过电动机的电流强度为
12、I230 AI120 A.电动机的总功率为PUI210020 W2103 W.因发热而损耗的功率为PIr0.4103 W电动机的有用功率(机械功率)为PPP1.6103 W，电动机通电1 min做的有用功为WPt1.610360 J9.6104 J.【答案】20 A9.6104 J6 0 功有 通， . )械用 ( 率的 0 率总 0 度电动通关的和路的联 000 ( 度流炉过定根用才的者于功中电在出的强电和运只电中阻而，流直) 定用中电机路电非电电纯为个中题 少为用的电一？为度的过问 数表电 0电两阻线电 电电路示 )末高 )0】 出功出 0, 功 率的 流动流 0 ( 电灯等端发 (】率出
13、机电率功电 求， 0的)(, 动光好泡的 、“有 动源所 如 为大耗允工均时此电0在时 ( 0 ( 为电作正个三少多大的允起并它 、0“ 0，”0有分个三】 . 少率 ) ( 灯 )灯,( ( ，) 由值电 . . 时机电0 灯 ， 00. ，机电 . . . (低电灯启电因阻表0为， 势电若 数流动电 0数时未动，灯车示所如暗会车动车 】确正 所大 消源， ( 总总元阻机电卡被当 ( , 得， 律欧合由) ( 得 率， 功 入机电适定欧元纯是由应的及功，姆熟求别热和、适定对考主变将耗电时，转住被机电变将耗源内短止而被转 ( , 内, 内 阻导阻略 速重，流的通 动，为圈机知升 以物 质动台所
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