第十二章 电能 能量守恒定律（高效作业）-2021-2022学年新教材高中物理必修第三册【精彩三年】课程探究与巩固教师用书word（人教版）浙江专用

高效作业18 [1　电路中的能量转化](见学生用书P115) [A级　新教材落实与巩固] 1．如图所示，一幢居民楼里住着生活需求各不相同的24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、电风扇等。停电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是(　C　) A．P＝I2R　　　　　　　B．P＝ C．P＝IU D．P＝I2R＋ 【解析】 家用电器中有纯电阻电器也有非纯电阻电器，故总电功率只能用P＝UI来计算，C正确。 2．如图所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大，则R1∶R2∶R3等于(　C　) A．1∶1∶1 B．4∶1∶1 C．1∶4∶4 D．1∶2∶2 【解析】 对R2、R3，由P＝，U2＝U3知，R2∶R3＝1∶1，对R1、R2，由P＝I2R，I1＝2I2知，R1∶R2＝I∶I＝1∶4，C正确。 3．右图所示的电路中，电源的内阻不计，电阻R＝9.0 Ω，不计电流表的内阻。闭合开关S后，电流表的示数I＝0.20 A。电阻R的电功率P为(　B　) A．0.40 W B．0.36 W C．4.0 W D．3.6 W 【解析】 电阻R消耗的电功率P＝I2R＝(0.20)2×9.0 W＝0.36 W，故B正确。 4．2021·奉化中学高一如图所示， 位于道路中央的移动式交通信号灯，采用太阳能供电。信号灯的光伏电池板有效采光面积约0.3 m2，晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为4×106 J。如果每天等效日照时间约为6 h，光电池一天产生的电能可供40 W的红绿灯工作8 h。光电池的光电转换效率约为(　C　) A．4.8% B．9.6% C．16% D．28.8% 【解析】 每天太阳能电池板接收的太阳能为W总＝0.3×4×106×6 J＝7.2×106 J，每天红绿灯工作消耗的电能为W有用＝Pt＝1.152×106 J，光电池的光电转换效率约为η＝×100%＝16%，故选C。 5．以下四种规格的用电器，让它们在额定电压下工作相同的时间，下列说法正确的是(　A　) A．电动机输出功率为650 W B．电风扇和电烙铁产生的热量相同 C．电风扇和电烙铁消耗的电能相同 D．日光灯消耗的电能全部转化为光能 【解析】 由题图可知，电动机在额定电压下工作时，输出功率为650 W，故A正确。在相同时间内，电风扇产生的热量小于电烙铁产生的热量，故B错误。电风扇和电烙铁额定功率不同，根据W＝Pt知，在相同的时间内，电风扇和电烙铁消耗的电能不同，故C错误。日光灯消耗的电能转化为光能和内能，故D错误。 6．把6个相同的灯泡接在图甲、乙所示的两电路中，通过调节供电电压与变阻器R1、R2的阻值，使两组灯泡均能正常发光，并且两电路消耗的总电功率也相同，则R1、R2大小满足(　C　) A．R2＝3R1 B．R2＝6R1 C．R2＝9R1 D．R2＝R1 【解析】 设每个灯泡正常发光时，其电流为I，图甲电路中总电流为3I，图乙电路中总电流为I，两组灯泡均能正常发光，并且两电路消耗的总电功率也相同，故R1、R2功率相同，根据P＝I2R，则有R1∶R2＝∶＝1∶9，故R2＝9R1，故选C。 7．2021·绍兴鲁迅中学高一一种环保 “重力灯”如图所示，让重物缓慢下落，拉动绳子，从而带动发电机转动，使小灯泡发光。某“重力灯”中的重物的质量为18 kg，它在30 min内缓慢下落了2 m，使规格为“1.5 V　0.12 W”的小灯泡正常发光，不计绳子重力，g取10 m/s2。下列说法正确的是(　D　) A．绳子拉力对重物做正功 B．重物重力做功为216 J C．30 min内产生的电能为360 J D．重物重力势能转化为灯泡电能的效率为60% 【解析】 由于绳子拉力向上，而重物下落，因此绳子拉力对重物做负功，A错误；重物重力做功为W＝mgh＝18×10×2 J＝360 J，B错误；30 min内产生的电能E＝Pt＝0.12×30×60 J＝216 J，C错误；重物重力势能转化为灯泡电能的效率η＝×100%＝×100%＝60%，D正确。故选D。 [B级　素养养成与评价] 8．某无线充电器的输出额定电压为5 V，输出额定电流为2 A；某款手机的电池容量为4 000 mA·h，输入额定电压为4.0 V。则(　D　) A．该无线充电器的内阻为2.5 Ω B．该无线充电器以额定电流工作时，输出功率为8 W C．4 000 mA·h指的是电池充满电时贮存的电能 D．将该手机电池从零电量充至满电量时，充电器和手机消耗的总电能大于5.76×104 J 【解析】 无线充电器