课时测评16 电功与电热-【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（鲁科版）

课时测评16　电功与电热 (时间：45分钟　满分：70分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－11题，每题4分，共44分) 1．关于电功，下列说法中正确的有(　　 ) A．电功的实质是电场力所做的功 B．电功是其他形式的能转化为电能的量度 C．电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 D．电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案：A 解析：电场力移动电荷时对电荷所做的功叫电功，是电能转化为其他形式能的量度，A正确，B、C、D错误。 2．一台电动机，额定电压是100 V，电阻是2 Ω。正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为(　　) A．500 W B．200 W C．50 W D．450 W 答案：C 解析：电动机因发热损失的功率即内部电阻的热功率，为P热＝I2r＝50 W，故选C。 3．下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容，根据表中的信息，可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为(　　 ) 型号 DF－938 额定功率 900 W 额定电压 220 V 额定容量 1.2 L A．6.8 A B．4.1 A C．1.2 A D．0.24 A 答案：B 解析：由铭牌读出电热水壶额定功率为P＝900 W，额定电压为U＝220 V；由P＝UI得，电热水壶的额定电流为：I＝ A≈4.1 A。 4．通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为，则在时间t内产生的热量为(　　 ) A．4Q B．2Q C． D． 答案：D 解析：根据Q＝I2Rt得，当电阻为2R，电流强度为时，在时间t内产生的热量Q′＝2×2R×t＝，D正确。 5．如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电动机内阻为R1。当开关闭合，电动机正常工作时，滑动变阻器接入电路中的电阻为R2，电动机两端的电压为U，通过电动机的电流为I。电动机的输出功率等于(　　 ) A．UI B．I2R1 C．UI－I2R1 D．U 答案：C 解析：电动机消耗的总的电功率为P总＝UI，其中一部分用于产生热量Q＝I2R1，另一部分输出机械功率P，由P总＝Q＋P，解得P＝UI－I2R1，故C正确。 6．小芳家正在使用的电器有电灯、洗衣机、电冰箱，小芳从家里的总电能表中测得，在时间t内消耗的电能为W。设小芳家的供电电压为U，总电流为I，上述电器的总电阻为R，总功率为P。下列关系式正确的是(　　 ) A．P＝ B．W＝I2Rt C．I＝ D．P＝ 答案：D 解析：由于洗衣机是非纯电阻电器，欧姆定律不成立，所以关系式P＝、I＝不成立，故A、C项错误；公式W＝I2Rt只能用来求电热，不能用来求消耗的电能，故B错误；公式P＝普遍适用，故D正确。 7．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V　40 W”的灯泡，下列说法正确的是(　　 ) A．接在110 V的电路上时的功率为20 W B．接在110 V的电路上时的功率为10 W C．接在440 V的电路上时的功率为160 W D．接在22 V的电路上时的功率为4 W 答案：B 解析：由P额＝得灯泡的电阻R＝1 210 Ω。电压为110 V时，P＝＝10 W，故A错误，B正确；电压为440 V时，超过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P＝0，故C错误；电压为22 V时，P＝＝0.4 W，故D错误。 8．额定电压为4.0 V的直流电动机的线圈电阻为1.0 Ω，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4.0 J，下列计算结果正确的是(　　 ) A．电动机正常工作时的电流强度为4.0 A B．电动机正常工作时的输出功率为8.0 W C．电动机每分钟将电能转化成机械能为240.0 J D．电动机正常工作时的输入功率为4.0 W 答案：C 解析：由焦耳定律，Qr＝I2rt解得I＝2.0 A，故电动机正常工作时的电流为2.0 A，选项A错误；电动机正常工作时的输入功率P＝UI＝8.0 W，电动机的热功率为Pr＝I2r＝4.0 W，所以电动机正常工作时的输出功率P出＝P－Pr＝4.0 W，选项B、D错误；电动机每分钟将电能转化成机械能E机＝P出t＝240.0 J，故选项C正确。 9．(多选)如图所示，电阻R1＝20 Ω，电动机的电阻R2＝10 Ω。当开关断开时，电流表的示数是0.5 A，当开关闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，此时电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是(　　 ) A．I＝1.5 A B．I<1.5 A C．P＝15 W D．P<15 W 答案：BD 解析：当开关断开时，根据U＝IR算出电路两端的电压为10 V，开关闭合后，电阻R1中的电流没变，电动机两端电压也为10 V。此电压不可能全部加在电动机的内阻上，故电动机中的电流不可能达到1 A，所以总电流小于1.5 A。据P＝UI可知，电路的功率也小于15 W。选项B、D正确。 10．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 答案：C 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I＝I灯＝ A，则电解槽消耗的电功率P＝P灯＝60 W，A错误，C正确；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×＝120 W，D错误。 11．如图为一种服务型机器人，其额定功率为48 W，额定工作电压为24 V，机器人的锂电池容量为20 A·h。则机器人(　　 ) A．额定工作电流为20 A B．充满电后最长工作时间为2 h C．电池充满电后总电荷量为7.2×104 C D．以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J 答案：C 解析：由P＝UI知额定电流I＝＝2 A，选项A错误；充满电后，锂电池容量为20 A·h，最长工作时间t1＝＝10 h，选项B错误；电池充满电后总电荷量Q＝It2＝20×3 600 C＝7.2×104 C，选项C正确；以额定电流工作时每秒消耗能量W＝UIt3＝48 J，选项D错误。 12．(12分)有一个小型直流电动机，把它接入电压为U1＝0.2 V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是I1＝0.4 A；若把电动机接入U2＝2.0 V的电路中，电动机正常工作，工作电流是I2＝1.0 A，求： (1)电动机正常工作时的输出功率多大？ (2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？ 答案：(1)1.5 W　(2)8 W 解析：(1)U1＝0.2 V时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机线圈内阻r＝ Ω＝0.5 Ω，U2＝2.0 V时，电动机正常工作。此时电动机为非纯电阻，则由电功率与热功率各自的定义式，得 P电＝U2I2＝2.0×1.0 W＝2 W。 P热＝r＝1.02×0.5 W＝0.5 W。 所以由能量守恒定律可得电动机的输出功率P出＝P电－P热＝2 W－0.5 W＝1.5 W。 (2)此时若电动机转子突然被卡住，则电动机又为纯电阻，其热功率P热′＝ ＝ W＝8 W。 13．(14分)一台小型电动机在380 V电压下正常工作时，能将30 kg 的货物在30 s内匀速提升30 m，通过它的电流是1 A。除电动机线圈生热外，其他能量损失不计，求在此过程中：(g取10 m/s2)。 (1)拉力对货物做功的功率； (2)电动机的输出功率； (3)电动机线圈所产生的热量。 答案：(1)300 W　(2)300 W　(3)2 400 J 解析：(1)货物匀速上升，故牵引力等于重力， 故有F＝mg＝30×10 N＝300 N， 上升的速度为v＝1 m/s， 故牵引力的功率为P＝Fv＝300×1 W＝300 W。 (2)电动机的输出功率为P出＝P＝300 W。 (3)由能量守恒定律可知 Q＝UIt－mgh＝(1×380×30－300×30) J＝2 400 J。 学生用书第74页 学科网（北京）股份有限公司 $