课时分层作业16 电路中的能量-2021-2022学年新教材高中物理必修第三册【名师导航】同步Word练习(粤教版)

课时分层作业(十六)　 (建议用时：25分钟) 考点1　电功、电功率的理解和计算 1．R1和R2分别标有“2 Ω，1.0 A”和“4 Ω，0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为(　　) A．1.5 W　　　 B．3.0 W C．5.0 W D．6.0 W A　[串联电路中各用电器电流相同，允许最大电流应小于等于0.5 A，由P＝I2R，可知R1和R2在最大允许电流时的功率分别为0.5 W、1 W，故A项正确。] 2．粗细均匀的金属环上，A、B、C、D四点把其周长四等分，如图所示，当A、C点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P；当A、D点接入电路中时，圆环消耗的电功率为(电源内阻不计)(　　) A． B． C．P D．3P A　[设电源的电动势为E，金属环每一等份的电阻为R，则当A、C点接入电路中时总电阻R1＝R，当A、D点接入电路中时总电阻R2＝。选项A正确。]，U＝E，得到P2∶P1＝R1∶R2＝4∶3，又P1＝P，得到P2＝，由功率公式P＝＝ 考点2　电功与电热的比较 3．通过电阻R的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流为，则在时间t内产生的热量为(　　) A．4Q　　　　　　 B．2Q C．QQ D． C　[根据焦耳定律知Q＝I2Rt，Q′＝(Q，C正确。])2·2Rt，故Q′＝ 4．有一只电风扇，标有“220 V　50 W”，电动机线圈的电阻为0.4 Ω，把它接入220 V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法，正确的是(　　) A．Q＝ B．Q＝Pt C．Q＝()2Rt D．以上三种方法均正确 C　[对纯电阻电路电热的计算可用Q＝UIt＝I2Rt＝用于任何电路，所以C项正确。]，而电风扇工作时不能看成纯电阻电路，故电热计算要用Q＝I2Rt计算，而电流计算I＝ 5．如图所示，有一内电阻为4.4 Ω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(　　) A．电解槽消耗的电功率为120 W B．电解槽的发热功率为60 W C．电解槽消耗的电功率为60 W D．电路消耗的总功率为60 W C　[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I＝I灯＝ W＝120 W，D错误。]A，则电解槽消耗的功率P＝P灯＝IU＝60 W，C正确，A错误；电解槽的发热功率P热＝I2R内＝1.3 W，B错误；整个电路消耗的总功率P总＝220×＝ 考点3　电源的功率和效率 6．如图所示电路中，r是电源的内阻，R1和R2是外电路中的电阻，如果用Pr、P1和P2分别表示电阻r、R1和R2上所消耗的功率，当R1＝R2＝r时，Pr∶P1∶P2等于(　　) A．1∶1∶1 B．2∶1∶1 C．1∶4∶4 D．4∶1∶1 D　[设干路电流为I，流过R1和R2的电流分别为I1和I2，由题，R1和R2并联，电压相等，电阻也相等，则电流相等，故I1＝I2＝0.5I；根据公式P＝I2R，三个电阻相等，功率之比等于电流平方之比，即Pr∶P1∶P2＝4∶1∶1。故选D。] 7．如图所示，直线A为电源的U­I图线，直线B为电阻R的U­I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是(　　) A．4 W,8 W B．2 W,4 W C．4 W,6 W D．2 W,3 W C　[从图可知，此时电路的电流是2 A，路端电压是2 V，由此可得：P出＝IU＝4 W，P总＝IE＝6 W。] 8．电动势为E，内阻为r的电源与固定电阻R0、可变电阻R串联，如图所示，设R0＝r，Rab＝2r，当变阻器的滑片自a端向b端滑动时，下列各物理量中随之减小的是(　　) A．电源的输出功率 B．变阻器消耗的功率 C．固定电阻R0上消耗的功率 D．电池内电阻上消耗的功率 B　[当外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，滑动片自a端向b端滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，由于R0＝r，Rab＝2r，则得知，电源的输出功率增大，故A不符合题意；将R0看成电源的内阻，则有R0＋r＝2r，而Rab＝2r，利用推论可知，变阻器消耗的功率减小，故B符合题意；电路中电流增大，固定电阻R0上和电源的内阻上消耗功率增大，故C、D均不符合题意。] 9．如图所示的电路中，电源电动势E＝6.0 V，内阻r＝0.6 Ω，电阻R2＝0.5 Ω。当开关S断开时，电流表的示数为1.5 A，电压表的示数为3.0 V，试求： (1)电阻R1和R3的阻值； (2)当S闭合后，电压表的示数以及R2上消耗的电功率。 [解析]　(1)R3＝ Ω＝2.0 Ω＝ 由E＝I3(R1＋R3＋r) 代入数据有6.0＝1.5(R1＋2.0＋0.