训练15电路中的能量持化-【勤径学升】2024-2025学年高中物理必修第三册同步练测（人教版2019）

训练十五 电路中的能量转化 基础练 /学 该智能感应式矫正器工作时一直处于额定 工作状态,使用前电池容量为零,则下列说 1.(多选)关于电功和焦耳热,下列说法正确 法正确的是 -_ _~ 的是 ( 商品名称: 智能感应式矫正器 A.在纯电阻电路中,计算电功可用公式W 内置电池.500 mA·h/3.7V 充电输人: DC5V/0.2A -/^R( 工作电压: DC3.7V B.在非纯电阻电路中,计算电功可用公式 额定功率:0.4W W-IRt 充电接口:USB 整机净重:85g C.在非纯电阻电路中,计算焦耳热可用Q A.理论上该矫正器充满电可以连续工作 -1R 约4.6h D.在纯电阻电路中,计算焦耳热可用Q B.第一次充满电的时间和可正常工作时 -UIt # 间之比为 2.(多选)用一个额定电压为220V的电热水 器煮沸一壶水需要ts,如果不考虑电热丝 C.电池容量的单位mA·h是能量单位 电阻受温度的影响,那么 ( D.该矫正器充满电所储存的能量约为6.7 A. 当线路电压为110V时,煮沸一壶水需 ×10{J 要2ts 5.将4只相同的小灯泡连接成如图所示的两 B. 当线路电压为110V时,煮沸一壶水需 个电路,分别加上不同的恒定电压,调节滑 要4/s 动变阻器R,和R。,使4只小灯泡都能正 C. 当线路电压为55V时,煮沸一壶水需 常发光,则此时R 和R。消耗的电功率之 要4/s 比为 ( ) D. 当线路电压为55V时,煮沸一壶水需 --- 要16ts 3.如图所示,R、R。两个电阻 串联接在电压恒为U的电 A.1:1 B.2:1 源上,电路中的电流为I, C.1:2 D.以上都不对 R. R。两端的电压分别为U.、U,R、R 6.规格为“220 36W”的排气扇,线圈电 消耗的电功率分别为P、P。,下列关系正 阻为40Q。求: 确的是 ) ( 行 (1)接上220V的电压后,排气扇转化为机 1#R# 械能的功率和发热的功率。 (2)如果接上220V的电压后,扇叶被卡 D.P+P-UI 住,不能转动,电动机消耗的功率和发热的 功率。 4.北京市国民体质监测中心曾经调查显示: 由于长时间低头看书、看手机时坐姿不正等 原因造成我国青少年探颈、驼背比例高达 46.1%。智能感应式矫正器能提醒不良姿 势起到矫正的作用。如图是某矫正器的铭 牌信息,已知当剩余电池容量为总容量的 20%,智能感应式矫正器将停止工作。若 31 高中物理·必修 第三册(人教版) 能力练/能 下列接线方式中,能获得低挡温度的是 ~ 7.如图为一种服务型机器人; 其额定功率为48W,额定工 作电压为24V,机器人的钾 电池容量为20A·h。则机 B 器人 ) 11.如图甲所示,用充电宝为一手机电池充 ,.. A.额定工作电流为20A 电,其等效电路如图乙所示。在充电开始 B.充满电后最长工作时间为2h 后的一段时间/内,充电宝的输出电压 C.电池充满电后总电量为7.2×10*C U、输出电流I可认为是恒定不变的,设 手机电池的内阴为,,则时间/内( D.以额定电流工作时每分钟消耗能量为 ) 1440J 8.额定电压都是110V、额定功率P= 100 W、P.=40W的灯泡两盏,若接在电 压为220V的电路上,使两盏灯泡均能正 _~ 充电宝 常发光,且消耗功率最小的电路是( 甲 乙 A. 充电宝输出的电功率为UI士^}^ B.充电宝产生的热功率为^{}, B D.手机电池储存的化学能为UIt一^*}r D C 12.小明准备参加玩具赛车比赛,他想通过实 9.我国某农村用潜水聚抽取地 验挑选一只能量转换效率较高的电动机 下水进行农田灌溉的场景如 实验时他先用手捏住电动机的转轴,使其 图所示,潜水裂由电动机、水 不转动,然后放手,让电动机正常转动,分 哀、输水钢管组成。勘测得 别将2次实验的有关数据记录在表格中。 知当地地下水源距离地表8m深,因此安装 请问: 潜水时需要将一根输水钢管竖直打入地 电动机的电压/V 通过电动机 电动机工作状态 底下与地下水源连通。水系出水口离水平 的电流/A 0.2 不转动 地面高度为0.8m,水流由出水口水平喷出 0.4 时的速度为5m/s,每秒出水量为4kg。水 2.0 正常转动 1.0 系由功率为550W的电动机带动,已知电 (1)这只电动机线圈的电阻为多少? 动机额定电压为220V,水豪的抽水效率为 (2)当电动机正常工作时,转化为机械能 80%,忽略其他能量损失(取重力加速度g 的功率是多少? -10m/s)。则 ( ) (3)当电动机正常工作1分钟时,电动机 A.空中水柱的质量为4kg 消耗的电能是多少? B.每秒钟水系对水做功50J (4)该玩具电动机正常工作时电能转化为 C.水裂的输出功率为402W 机械能的效率是多少? D.电动机线圈的电阻为88Q 10.右图是一个家用电曼 斗电路结构图,通过改 变内部接线方式可以 使电熨斗处于断开状220V 态或获得中、低、高三个不同的温度挡。 32_WC _¡¢ ;!$ ! : ! ` : " ’A ( /o¥ŠE/Ð¥ŠF°‰ ( ÊE "L! ( xy/oš , ! Fw‰h/oš , Fw‰F " # ( ÊE (!%, ( , # - # / •– ( $ 9« ) 1!/ ! L I qr( ( !( ) ` "( ) F!"/ÐÍA ( TUÍ A/,*/ý`/Ðb9ŠFJû…2 ( !( ) /Ð! SF/ýE #D ( xy 7 # 8 †F/ýE +D ( L I ¶Ö P ( 7 # 8 †F/Ðò ( 4%F/ýò ( xy 7 # 8 †F /ýÂQ +D ( 1D `4ÆƒÚ ( i / 9« ) +!, ! M röYK(/Ð : ò ( TU–¢ ! : ¹ 0 ! : ( . ! : ( …2’A/Ð+Èò ( i , 9« * M r÷YK( ( TU –¢ ! : ¹ 0 ! : ( . ! : ( …=¹/ÐØ*¦ ( i - •– * M Y 3ÁöS( ( /Ð : ( mŸ, ( ¹/ÐE ( ( i $ •– * M Y3Á÷S(¹/ÐÁa ( i / •– ) !(!-$ ! ^ 7 # 8 ( ( : ! >4oêåE+Î, ( P ` : " ÍA E+ Î , ( Z ( Y ´ E E ! 0! , ( E ! 0E ? ! . E ? ! $ : ? ! .: " % : ! ( „ü ( ^ 7 # 9 ( ( : ! .: " E+Î,>4 oêå ( P E+Î, ( Z(Y´E E " 0(! , ( Ï E " 0 E ? ! . E ? ! : ? ! : ! .: " ( AB¼2 + : ! + (!%! ) ( : " + #!'; ) ( i , •– ( - 9« * Iàw/,à…= + E ? " $ : ? " .: # % 0 !(D ( E ? " $ : ? " .: # .: % % 0!((D ( AB¼2 + : # 0+&(( ) ( : % 0+)!( % ) ( i $ 9« ( / •– ) !!!$ ! „//K)E 4 ( : *F/oE E ( 1È $ SE /) û ( L,%¦´6E ( ( YKÕÂQ : *e ( Z( # û/)E # M 04* ! 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Q,故C正确，D错误。 11.C 设电源电动势为 E,R中的电流为I,规定 Q端为 电势零点，当物体加速度为零时，滑动片位于R中央， 9o=E-1IR=go=0,此时 P点电势为 当物体加速 度水平向右时，滑动片将向左偏移，此时滑动片右侧电 R'>吾，阻器的阻值 所以此时 P点的电势为φp= E-IR′<φQ,则由题意可知电压表的指针应该偏向零 点左侧，故A错误；若电压表读数增大，则物体的加速 度一定增大，但物体可能做减速运动，所以速度可能减 小，故B错误，C正确；若电压表的读数不变，则物体的 加速度恒定，物体可能做匀减速运动，故D错误。 12.解析 (1)当电流表G上的电流达到最大值Ig时，表笔 A上的电流最大，设开关S接1时 R?上的电流为I?,则 =1R+R),Jm=I?+I,代入数据解得I=6× 10-3A。(2)设开关S接3时，两表笔间可测电压的最 大值为U,此时通过R?上的电流为 I,则有I?=I+ R+=1×10-2A,U=(k+k)+R]=3v, 有号=,解电流表G的指针指在表盘刻度“2”上，则有 得U=2 V。 答案(1)6×10-3A (2)2 V 训练十五 电路中的能量转化 基础练学考测评 1.ACD 电功的计算式W=UIt 适用于任何形式的电路， 焦耳热计算式Q=I2Rt也是普遍适用的，但是只有在纯 电阻电路中，电功W才等于焦耳热 Q,A、C、D 正 确，B错误。 Q=贵，2.BD 由公式 ,煮沸一壶水所需的热量为 Q= (220V2J。当电压变为原来的云时，者沸一壶水所需 的热量没变，因此时间要变为原来的 4倍，即4t s,故 A 错误，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,故C错误，D正确。 I=员=贵3.D R?、R?两个电阻串联，则电流相等，即 功率之比管=-聚，总功率P=P?+P?=UI,D 正确。 I=B=3.4A=4A,理4.D 额定工作状态时的电流为 t=Q=论上该矫正器充满电可以连续工作的时间为 ×0=3.7h,A错误；第一次充满电的时 间t=9=500×10-h=2.5h,第一次充满电的时间 =3.5-35,B和可正常工作时间之比为 错误；电池容 量的单位mA·h是电荷量单位，C错误；该矫正器充满 电所储存的能量约为 E=UIt=UQ=3.7×500×10-3 ×3 600J≈6.7×103J,D正确。 5.A 设小灯泡正常工作的电压和电流分别为U。和I, 滑动变阻器R?的电功率P?=(U-U?)×2I?,滑动变阻 器R,的电功率P=(2U-2U?)×I,则电功率之比为 1:1,A正确。 6.解析(1)排气扇在220 V的电压下正常工作时的电流为 I=B=26A≈0.16 A, 发热功率为 PA=I2R=(0.16)2×40 W≈1w, 转化为机械能的功率为 P机=Pe-PA=36 W-1W=35 W。 (2)扇叶被卡住不能转动后，电动机成为纯电阻电路，电 流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为 I=景=242 A=5.5A, 电动机消耗的功率即发热功率 P.′=P熟′=UI′=220×5.5 W=1210 W。 答案(1)35 W 1W(2)1210 W 1210 W 能力练素能培优 I=号=2 A,故A错误；7.C 由P=UI知额定电流 充满电后，锂电池容量为20 A·h,最长工作时 间 t=f=10 h,故B错误；电池充满电后总电量q=It =20×3 600 C=7.2×10?C,故C正确；以额定电 流工作时每分钟消耗能量W=UIt=2 880 J,故 D 错误。 8.C 判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定 P=UI=长，电压，或电流是否是额定电流，对灯泡有1 可知RA<Rg。对于 A电路，由于RA<Rg,所以Up> UA,且有Ug>110 V,B灯被烧毁，UA<110 V,A灯不 39 G9#Aù ) ~Q - /, ( IQ : - ( : , ( , ÊÚ`YK eÐӒA ( ’A/ÐÂQ : , ( xy @ - ( @ ’ ( - Êmî n ( , Ê?G9#Aù ) ~Q $ /, ( - Ê`YKeРӒA ( /ЅGXQ : , ( xy…G @ , 0@ - 0!!(D ( !ʅy9#Aù ) ~Q / /, ( ˆYKeÐÓFªD /ÐXQ , # - F’A/Ð ( Ï @ , 0@ - 0!!(D ( !ʅ y9#Aù ) Š_ $ # / !"/, ( IQ $ /,*YKe ÐÓÍÎE $ E , *E - % )!!(D ( U / /,*YKeÐÓÍ ÎE $ E , .E - % )!!(D ( xy $ /,v&/ÍÎÁ ) +!$ ! 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