课时测评23 焦耳定律 电路中的能量转化家庭电路-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（教科版）

课时测评23　焦耳定律　电路中的能量转化　家庭电路 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－10题，每题5分，共50分) 1.关于家庭线路的安装，下列说法不正确的是(　　) A．照明线不要与插座线合用 B．所有插座线均要通过漏电保护器 C．开关应控制火线 D．火线、零线都安装保险丝 答案：D 解析：照明线与插座线合用有安全隐患，不能合用，A正确；插座线通过漏电保护器，能保护家用电器，B正确；开关控制火线，以免发生漏电事故，C正确；保险丝应安装在火线上，D错误。 2．一个小型电动机加上2 V电压，电动机没有转动，测得电流为1 A；加上12 V电压，观察到电动机转动了，则此时流过电动机的电流(　　) A．小于6 A B．大于6 A C．等于6 A D．无法确定 答案：A 解析：电动机没有转动时是纯电阻电路，根据I＝得，该电动机线圈的电阻I＝＝2 Ω，电动机转动时，电路中消耗的总功率为P＝P热＋P输出＝UI，故热功率小于总功率，I2R<UI，即I<＝6 A，故A正确，B、C、D错误。 3．(2025·河北武邑中学期中)若通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，则通过电阻R的电流为2I时，在时间内产生的热量为(　　) A．4Q B．2Q　　 C. D． 答案：B 解析：根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，若通过电阻R的电流为2I时，则在时间内产生的热量为Q′＝(2I)2·R·＝2I2Rt＝2Q，故B正确，A、C、D错误。 4．(2025·福建三明一中期中)下列为几种用电器铭牌上的标称值，当用电器均正常工作时，电流最大的是(　　) A．“6 V　10 W” B．“6 V　6 W” C．“110 V　60 W” D．“220 V　60 W” 答案：A 解析：由P＝UI可知，正常工作时，通过A选项中用电器的电流为I1＝ A＝ A；通过B选项中用电器的电流为I2＝ A＝1 A；通过C选项中用电器的电流为I3＝ A＝ A；通过D项中用电器的电流为I4＝ A＝ A，故A项中电流最大。 5．(多选)(2025·四川成都高二联考期末)近年来，人工智能机器人逐渐走入我们的生活。如图，某科技小组在研究扫地机器人内部直流电动机的性能时，发现当电动机两端的电压为U1、通过的电流为I1时，电动机没有转动；当电动机两端的电压为U2、通过的电流为I2时，电动机正常转动。关于这台电动机的电阻和正常工作时的输出功率，下列说法正确的是(　　) A．电动机的电阻为r＝ B．电动机的电阻为r＝ C．正常工作时的输出功率为P出＝U2I2－ D．正常工作时的输出功率为P出＝U1I1－ 答案：AC 解析：电动机没有转动，可以视为纯电阻，电阻r＝，故A正确，B错误；电动机正常工作时，输出功率P出＝U2I2－Ir＝U2I2－，故C正确，D错误。 6.三个阻值相同的灯泡，其允许消耗的最大功率都是10 W。现将它们按如图所示的方式连接时，整个电路允许消耗的最大功率为(　　) A．30 W B．20 W　　 C．15 W D．10 W 答案：C 解析：由电路图可知，L1、L2串联后与L3并联，其中L3两端电压最大，它消耗的电功率为10 W时，因L1与L2串联，且电阻相等，则分配在L1与L2两灯上的电压都是灯L3两端电压的一半，所以P1＝P2＝＝＝＝ W＝2.5 W，则整个电路消耗的功率P＝P1＋P2＋P3＝(2.5＋2.5＋10)W＝15 W，故C正确。 7．图甲为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正确的是(　　) A．电源规格中的“4.5 A·h”，A·h是能量的单位 B．电机的输出功率不大于24 W C．电机线圈的电阻为6 Ω D．行驶过程中电机突发故障，被卡住无法转动，此时通过电机的电流为2 A 答案：B 解析：A·h是电流与时间的乘积，是电量的单位，A错误；电机的额定功率P＝UI＝12×2 W＝24 W，可知电机的输出功率不大于24 W，B正确；电机为非纯电阻元件，不能由欧姆定律求出电机线圈的电阻值，C错误；知道电机的额定电压，不知道电机的电阻值，若电机突发故障，被卡住无法转动，则不能求出通过电机的电流值，D错误。 8．一电饭煲和一洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上，均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列说法正确的是(　　) A．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω B．电饭煲的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W C．1 min内，电饭煲消耗的电能为6.6×104 J，洗衣机消耗的电能为6.6×103 J D．电饭煲发热功率是洗衣机发热功率的10倍 答案：C 解析：电饭煲电阻R＝＝44 Ω，电功率P＝UI＝1 100 W，每分钟消耗的电能ΔE＝UIt＝6.6×104 J；洗衣机电动机线圈电阻无法确定，也无法确定其发热功率，洗衣机电功率P′＝UI′＝110 W，每分钟消耗的电能ΔE′＝UI′t＝6.6×103 J，故选项C正确，A、B、D错误。 9．(多选)(2025·福建三明高二统考期末)如图甲所示，用充电宝为一手机充电，其等效电路如图乙所示，在某段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I恒定不变，手机电池的内阻为r，设手机电池获得的电能除发热外全部转化为化学能，则(　　) A．充电宝输出的电功率为UI－I2r B．手机电池的热功率为I2r C．手机电池产生的焦耳热为t D．手机电池增加的化学能为UIt－I2rt 答案：BD 解析：充电宝输出的电功率为P总＝UI，故A错误；手机电池的热功率为P热＝I2r，故B正确；手机电池不能看成纯电阻，则r≠，手机电池产生的焦耳热为Q＝I2rt≠t，故C错误；根据能量守恒定律可知，充电宝输出的电功等于手机电池增加的化学能与手机电池内阻产生的焦耳热之和，即P总t＝ΔE＋Q，手机电池增加的化学能为ΔE＝UIt－I2rt，故D正确。 10.(2025·甘肃武威十六中高二期中)饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图所示的电路，其中S是一温度控制开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使饮水机处于保温状态；R0是饮水机加热管的电阻，R是与加热管串联的电阻。下表是从其说明书中摘录的一些技术数据。(不考虑R0、R的电阻受温度变化的影响，表中的功率均指加热管的功率)，当开关S闭合时，饮水机处于何种工作状态以及R0的阻值为(　　) 额定电压 220 V 频率 50 Hz 加热功率 550 W 保温功率 22 W A.加热，2 200 Ω B．加热，88 Ω C．保温，88 Ω D．保温，2 200 Ω 答案：B 解析：根据电功率公式P＝知，当电源电压不变时，电阻越小，功率越大。电源电压不变，当S断开时，R与R0串联；当S闭合时，只有R0接入在电源上，电路中的电阻变小，总功率变大，因而开关S闭合时是加热状态，R0＝＝ Ω＝88 Ω。故B正确，A、C、D错误。 11.(10分)如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻RA＝2 Ω。当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表的示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为4 A。求： (1)电炉子的电阻及发热功率； (2)电动机的内阻； (3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率。 答案：(1)2 Ω　72 W　(2)1 Ω　(3)16 W 解析：(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得 R＝＝ Ω＝2 Ω 其发热功率为P＝UI1＝12×6 W＝72 W。 (2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得 UI2＝IRM＋P输出 所以RM＝＝ Ω＝1 Ω。 (3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得 P化＝UI3－IRA 所以P化＝(12×4－42×2)W＝16 W。 学科网（北京）股份有限公司 $