课时跟踪检测(十五) 电功与电热 （Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版）

课时跟踪检测(十五)　电功与电热 1.如图是电解硫酸铜溶液的装置示意图，图中电压表示数为U，电流表示数为I，通电时间为t，则下列说法正确的是 (　　) A.CuSO4溶液中的阳离子向铜板定向移动 B.IU是电能转化成化学能的功率 C.IUt是这段时间内电路消耗的总电能 D.IUt是这段时间内产生的总焦耳热 2.如图所示，由同种材料制成的、长度相同的两段导体A、B，已知横截面积SA>SB，给A、B中通以大小相等的稳恒电流时，电荷定向移动速率分别为vA、vB，两端电压分别为UA、UB，电功率分别为PA、PB，相同时间内产生的热量分别为QA、QB，不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是 (　　) A.vA=vB B.UA=UB C.PA>PB D.QA<QB 3.如图为甲、乙两种电学元件的I-U 图像，交点处的坐标为(U1，I1)。现在两元件两端分别加电压U1时，甲、乙元件的阻值分别为R甲、R乙，电功率分别为P甲、P乙，则 (　　) A.R甲>R乙，P甲>P乙 B.R甲<R乙，P甲<P乙 C.R甲=R乙，P甲<P乙 D.R甲=R乙，P甲=P乙 4.某品牌充电宝的参数如下表所示。下列说法正确的是 (　　) 产品净重 600 g 电芯类型 锂聚合物电池 电池容量 50 000 mA·h 输入电压 12 V 输出电压 12 V 输出快充功率 66 W A.电池容量中的“mA·h”是能量的单位 B.电池容量中的“mA·h”是电容的单位 C.该充电宝能输出的电能最多为2.16×106 J D.该充电宝以快充功率可以持续供电约900小时 5.某款新能源汽车，其电动机启动时电压与电功率分别为300 V、30 kW，则该电动机启动时电流为 (　　) A.10 A　　 B.100 A　　 C.1 000 A　　 D.10 000 A 6.硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用一定强度的光照射硅光电池，测得该电池的U- I 曲线如图所示。若用该强度光照射硅光电池给20 Ω 的电阻供电，则电源的输出功率约为 (　　) A.0.11 W B.0.14 W C.0.22 W D.0.27 W 7.(双选)已知在相等亮度下，白炽灯消耗的电能是荧光灯的5倍，是LED灯的15倍。在额定电压220 V下工作的白炽灯、荧光灯和LED灯，如果要求荧光灯和LED灯发光亮度与100 W的白炽灯相同，则 (　　) A.可选用 W的LED灯 B.通过LED灯的电流为 A C.在60 s内通过LED灯的电荷量为 C D.电流对荧光灯做的功是白炽灯的5倍 8.(双选)如图所示是电饭锅电路原理示意图，S是感温材料制造的开关，能使电饭锅在锅内水烧干后从加热状态自动转为保温状态，下列说法中正确的是 (　　) A.R1是供加热用的电阻丝 B.R2是供加热用的电阻丝 C.当开关S断开时电饭锅为加热状态 D.当开关S闭合时电饭锅为加热状态 9.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%时，智能感应式矫正器将停止工作。若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，则下列说法正确的是 (　　) A.理论上该矫正器充满电可以连续工作约4.6小时 B.第一次充满电的时间和可正常工作时间之比约为 C.电池容量的单位mAh是能量单位 D.该矫正器充满电所储存的能量约为6.7×103 J 10.(12分)电动机也称电机(俗称马达)，在电路中用字母“M”表明。它的首要作用是产生驱动力，作为用电器设备和机械设备的动力源。电动机分类方法很多，依据电动机工作时所需的电源不同，可分为直流电动机和交流电动机。直流电动机能将直流电能转换成机械能。已知一台直流电动机的额定工作电压U=110 V，正常工作时电流I=10 A，若该电动机在1 min内把一个质量m=50 kg的物体匀速竖直向上提升H=105.6 m，不计摩擦及空气阻力，取重力加速度g=10 m/s2。求: (1)电动机内线圈的电阻r;(6分) (2)电动机的工作效率η。(6分) 11.(14分)有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A;把它接入2 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 A。 (1)求这台电动机的内阻;(4分) (2)求电动机正常工作时的输出功率;(5分) (3)如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大?(5分) 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(十五) 1.选C　由于铜板接电源的正极，因此CuSO4溶液中的阴离子向铜板定向移动，A错误；该电路是非纯电阻电路，IU是消耗电能的总功率，其中有一部分转化为化学能，还有一部分产生焦耳热，因此，IUt是这段时间内电路消耗的总电能，而I2rt是这段时间内产生的总焦耳热(式中r表示电路的电阻)，其余的才转化为化学能，B、D错误，C正确。 2.选D　根据电阻定律 R=ρ，由于两段导体A、B的材料相同，长度相同，横截面积SA>SB，则有RA<RB；由题意可知IA=IB，根据I=nqSv，U=IR，P=I2R，Q=I2Rt，可知vA<vB，UA<UB，PA<PB，QA<QB，故选D。 3.选D　根据R=，P=UI，可知R甲=R乙，P甲=P乙，故选D。 4.选C　电池容量中的“mA·h”是电荷量的单位，A、B错误；该充电宝能输出的电能最多为W=UIt=Uq=12×50 000×10-3×60×60 J=2.16×106 J，C正确；该充电宝以快充功率持续供电时的电流为I== A= A，所以可得持续供电时间为t'== h≈9 h，D错误。 5.选B　根据P=UI可得I== A=100 A，故选B。 6.选C　在电池的U- I图线中画出电阻的U- I图线，两图线的交点即为电阻在该电池的工作点，如图所示。 由图可知，工作电压约为2.1 V，电流约为105 mA，电源的输出功率约为P=2.1×0.105 W≈0.22 W，故选C。 7.选AC　由题意可得，白炽灯的额定功率是LED灯额定功率的15倍，则P白=15PLED，所以要使LED灯发光亮度与100 W的白炽灯相同，则可选用LED灯的功率为PLED=×100 W= W，A正确；由公式P=UI，得通过LED灯的电流为ILED== A= A，B错误；在60 s内通过LED灯的电荷量为Q=ILEDt=×60 C= C，C正确；由题意可得，白炽灯的额定功率是荧光灯额定功率的5倍，则P荧=P白，由电流做功公式W=Pt，可得，电流对荧光灯做的功是白炽灯的，D错误。 8.选BD　根据功率的公式P=可知，当电压一定时，用电器的电功率跟电阻成反比，当题图中开关S断开时，R1、R2串联接入电路，阻值较大，功率较小，故此时为保温状态；当开关S闭合时，只有R2接入电路，此时阻值较小，功率较大，故此时为加热状态，R2为加热用的电阻丝。故选B、D。 9.选D　额定工作状态时的电流为I== A= A，理论上该矫正器充满电可以连续工作的时间为t== h=3.7 h，A错误；第一次充满电的时间t'== h=2.5 h，第一次充满电的时间和可正常工作时间之比为==，B错误；电池容量的单位mAh是电荷量单位，C错误；该矫正器充满电所储存的能量为E=UIt=3.7×500×10-3×3 600 J≈6.7×103 J，D正确。 10.解析：(1)电动机的机械功率为P机=mgv=50×10× W=880 W，对电动机有UI=P机+I2r，解得r=2.2 Ω。 (2)电动机的工作效率η=×100%=×100%=80%。 答案：(1)2.2 Ω　(2)80% 11.解析：(1)电动机不转时电路为纯电阻电路，由欧姆定律可知电动机的内阻r== Ω=0.5 Ω。 (2)电动机正常工作时电路为非纯电阻电路， 消耗的总功率P总=UI=2×1 W=2 W 线圈内阻的热功率P热=I2r=12×0.5 W=0.5 W 则电动机正常工作时的输出功率 P出=P总-P热=2 W-0.5 W=1.5 W。 (3)电动机的转子突然被卡住，此时电路为纯电阻电路， 发热功率P== W=8 W。 答案：(1)0.5 Ω　(2)1.5 W　(3)8 W $