12.1 电路中的能量转化 同步练习 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第三册

12.1电路中的能量转化同步练习 2025-2026学年高一下学期人教版必修三 一、单选题 1．下图是某款理发用的电吹风的简化电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W。关于该电吹风，下列说法正确的是（　　） A．电热丝的电阻为 B．电动机的电阻为 C．当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为1000J D．当电吹风吹热风时，电动机每秒消耗的电能为1120J 2．额定电压都是110V、额定功率PA=110W和PB=40W的两盏电灯，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是（　　） A． B． C． D． 3．四个定值电阻连成如图所示的电路。RA、RC的规格为“10V、4W”，RB、RD的规格为“10V、2W”。这四个电阻中消耗功率最小的是（　　） A．RA B．RB C．RC D．RD 4．电阻按图示方法接入电压恒定的手机充电宝上，其中，闭合开关后，消耗的功率分别是，下列判断正确的是（　　）    A． B． C． D．不能确定 5．某用电器正常工作时两端电压为、流过电流为，用多用电表欧姆档测得其电阻为，忽略温度对电阻的影响，则正常工作时该用电器（　　） A．热功率一定是 B．电功率一定是 C．热功率一定是 D．电功率一定是 6．为方便行李搬运，某同学设计了如图所示装置和电路图。电源与电动机、保护电阻、理想电流表相串联。闭合开关后，电动机正常工作，恰好能以速度拉动行李箱匀速竖直上升，此时电流表示数为。已知电源电动势、内阻，电动机的额定电压为、内阻为（不考虑空气阻力，重力加速度）。下列说法正确的是（　　） A．保护电阻 B．电动机的热功率为 C．电动机的输出功率为 D．行李箱质量为 7．如图所示为一含电解槽A的工作电路，闭合开关S，再闭合，调节滑动变阻器电阻，当时，灯泡正常发光。保持S闭合，断开，再闭合，电解槽工作，灯泡仍正常发光。已知电源电动势，灯泡额定电压为3V，额定功率为0.6W，电解槽内阻为，则电解槽工作时将电能转化为化学能的功率为（　　） A．0.4W B．0.38W C．0.2W D．0.02W 二、多选题 8．小明家的“迷你”电饭锅有加热和保温两挡，工作电路如图所示，其中，电饭锅在保温状态下的电路总功率是加热状态下的，下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时电饭锅处于保温状态，S断开时处于加热状态 B．加热挡的功率为550W C．电阻的阻值约为117.3Ω D．电饭锅处于保温状态时电路中的电流为1.5A 9．扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图为某扫地机器人，已知其电池容量2000mA·h，额定工作电压15V，额定功率30W。下列说法正确的是（　　） A．扫地机器人的电阻小于7.5Ω B．扫地机器人的电阻等于7.5Ω C．扫地机器人的电阻大于7.5Ω D．扫地机器人充满电后可连续工作1小时 10．如图甲所示为某款服务型机器人，它的直流电动机额定电流为，额定电压为，线圈电阻为，内部电路可简化如图乙所示电路，电源提供恒为的电压，电动机恰好正常工作，定值电阻的阻值为，则此时（　　） A．电动机的额定电压 B．电动机的输入功率为 C．电阻R的电功率为 D．电动机的输出功率 三、实验题 11．在图（a）所示的电路中，，并且及的电阻值不随温度变化，灯泡L的伏安特性曲线如图（b）所示，电源电动势，内阻不计，则 (1)当开关S断开时，灯泡L两端电压约为___________V，灯泡的实际功率约为___________W；（均保留两位有效数字） (2)当开关S闭合时，灯泡L两端电压约为___________V，灯泡的实际功率约为___________W。（均保留两位有效数字） 12．某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律，所用器材如下： A．待测小灯泡一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧； B．电压表一个，量程0~3V，内阻为3kΩ； C．电压表一个，量程0~15V，内阻为3kΩ； D．电流表一个，量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω； E．电流表一个，量程0~3A，内阻约为0.1Ω； F．滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干. (1)电压表与电流表应该选用_____（选填序号）； (2)请设计实验的电路图，要求电压表示数从零开始； (3)该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图所示，则小灯泡正常工作时的电阻为______Ω；（小数点后保留两位数字） (4)若用两个该灯泡与电源（E=4.0V， r=2Ω）串联，则每个灯泡的实际功率是______W。（小数点后保留两位数字） 四、解答题 13．有一小型直流电动机，把它接入U1 = 0.3 V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流为I1 = 0.6 A；若把电动机接入U2 = 3.0 V的电路中时，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是多少； （2）如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大。 14．在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A。求此时L1、L2消耗的电功率之比。 15．图示为某型号家用电饭煲的电路图。现将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加热”挡时，电热丝以额定功率给食物加热；当食物蒸熟后，开关会自动接通“保温”挡，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的，电流为1.20A。已知分压电阻的阻值，电热丝的阻值恒定。试求： (1)保温时，电阻R两端的电压。 (2)稳压电源输出的电压。 (3)电热丝的额定功率。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B B B B B BC AD AC 11．(1) 40 24 (2) 26 12 12．(1)BD (2) (3) (4) 13．（1）2.5 W；（2）18 W 【详解】（1）当U1 = 0.3 V，I1 = 0.6 A时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机的内电阻为 当U2 = 3.0 V，I2 = 1.0 A时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻，则电动机的输出功率为 （2）当电动机正常工作被卡住时，电动机又为纯电阻，其热功率为 14．24 【详解】根据图像可知，当电流是0.25A时，电压为3V，所以 由L2的电流为0.125A，由图可知此时L2的电压约为0.25V，根据 可知，L2消耗的功率 所以 15．(1)144V (2)192V (3)921.6W 【详解】（1）由欧姆定律有 解得电阻两端的电压 （2）设电热丝的电阻为，电源输出电压为，则依题意可知，给食物保温时电热丝的功率为其额定功率的，则有 解得 电源电压 解得 （3）结合上述可知，电热丝的额定功率 解得 学科网（北京）股份有限公司 $