第3章 第3节 电功与电热 课后达标检测（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版）

题组1　电功和电功率 1．如图所示，一个阻值为R的电阻和一个灯泡L串联接在电压恒为U的电源上，电路中的电流为I。电阻两端的电压为U1，电功率为P1；灯泡两端的电压为U2，电功率为P2，则下列关系式正确的是(　　) A．P1＝UI B．U2＝U－IR C．P2＝U2R D．U1＝U－IR 解析：选B。电阻的电功率P1＝U1I，故A错误；电阻两端的电压U1＝IR，灯泡两端的电压U2＝U－U1＝U－IR，故B正确，D错误；灯泡的电功率P2＝U2I，故C错误。 2．室内有几种用电器：1.5 kW的电饭煲、200 W的电冰箱、750 W的取暖器、250 W的电视机和2 kW的空调器。如果进线处有13 A的保险丝，供电电压为220 V，下列情况下不能同时使用的是(　　) A．电饭煲和电冰箱 B．取暖器和空调器 C．电饭煲和空调器 D．电冰箱、电视机和空调器 解析：选C。电路中允许的最大功率Pm＝UI＝2 860 W。用电器的功率之和大于Pm时，用电器就不可以同时使用，故C符合题意。 3．(2025·四川成都市期末)一粗细均匀的金属丝长为L、电阻为R，其材料的电阻率为ρ。当在其两端加上电压U后，通过的电流为I，消耗的热功率为P。现将该金属丝均匀拉长成2L后仍在其两端加上电压U。下列说法正确的是(　　) A．电阻率将变为2ρ B．电阻将变为2R C．通过的电流将变为 D．消耗的热功率将变为 解析：选C。电阻率与材料和温度有关，与长短粗细无关，所以其电阻率仍为ρ，A错误；将该金属丝均匀拉长成2L后，其横截面积将变为原来的一半，由电阻定律R＝ρ可知，其电阻将变为4R，B错误；由欧姆定律I＝可知，电流将变为，C正确；由P＝可知，消耗的热功率将变为，D错误。 题组2　纯电阻电路和非纯电阻电路 4．(2025·江苏扬州市合格考模拟)某玩具电动车的电动机铭牌上标注如图所示，当电动机正常工作时，电动机线圈消耗的热功率为(　　) A．0.5 W　　B．3 W　　C．9 W　　D．18 W 解析：选A。根据铭牌数据可知，电动机消耗的热功率P＝I2R＝0.5 W。 5．(多选)(2025·福建福州市期中)图甲所示的是某款服务型机器人，它的直流电动机额定电流为I，额定电压为U，线圈电阻为r0，内部电路可简化成如图乙所示电路，电源提供恒为U0的电压，电动机恰好正常工作，定值电阻的阻值为R，则此时(　　) A．电动机的额定电压U＞Ir0 B．电动机的输入功率为U0I C．电阻R的电功率为U0I－UI D．电动机的输出功率为UI－I2R 解析：选AC。由于电动机为非纯电阻，所以电动机的额定电压U＞Ir0，故A正确；电动机的输入功率P入＝UI，故B错误；电阻R的电功率PR＝U0I－UI，故C正确；电动机的输出功率P出＝UI－I2r0，故D错误。 题组3　电路中的能量转化 6．(2025·江苏盐城市合格考模拟)一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相等，都是R，设通过的电流相同，则在相同的时间内，关于这只电炉和这台电动机，下列说法正确的是　(　　) A．电炉消耗的电能少于电动机消耗的电能 B．电炉消耗的电能多于电动机消耗的电能 C．电炉和电动机产生的热量不相等 D．无法判断 解析：选A。根据Q＝I2Rt可知，电炉和电动机产生的热量相等；由于电炉为纯电阻元件，所以电炉消耗的电能等于产生的热量，由于电动机为非纯电阻元件，所以电动机消耗的电能大于产生的热量，则电炉消耗的电能少于电动机消耗的电能。 7．(多选) 如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V　12 W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50 Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是(　　) A.电路电流为12 A B．电动机的输入功率为12 W C．用电动机匀速提升10 N重物时速率为1 m/s　 D．整个电路消耗的电功率84 W 解析：选BC。对灯泡，由P＝UI可得，电路电流I＝IL＝＝＝2 A，故A错误；电动机的输入功率P＝I(U－UL)＝12 W，故B正确；电动机的发热功率P热＝I2RM＝(2 A)2×0.5 Ω＝2 W，电动机的输出功率P输出＝P－P热＝12 W－2 W＝10 W，用电动机匀速提升10 N重物时电动机对重物的牵引力F＝G＝10 N，牵引力的功率即为电动机的输出功率，则P输出＝Fv，解得v＝1 m/s，故C正确；整个电路消耗的电功率P总＝IU＝24 W，故D错误。 8.(2025·山东德州市期中)中国大型太阳能氢能无人机在重庆顺利完成首飞引发高度关注。假设该无人机电池容量为3.0×104 mA·h，无人机正常工作时电动机额定电压为30 V，额定功率为450 W。下列说法正确的是(　　) A．该无人机电动机的电阻是2 Ω B．该无人机正常工作时的电流是1.5 A C．该无人机充满电后可持续飞行时间为20 h D．该无人机充满电后储存的电荷量为1.08×105 C 解析：选D。根据P＝UI可以求出电流I＝＝15 A，如果电动机是纯电阻用电器，则其电阻R＝＝2 Ω，由于电动机并非纯电阻，其电阻不能简单地通过欧姆定律来计算，因为电动机在工作时还会将电能转化为机械能，所以无人机的电机电阻一定小于2 Ω，故A、B错误；电池的总电能W＝UIt＝UQ＝900 W·h，其中U是电池的额定电压，Q是电池的容量，根据P＝可以求出飞行时间t＝＝2 h，故C错误；无人机充满电后储存的电荷量Q＝It＝30 000 mA·h＝1.08×105 C，故D正确。 9．(多选)一台电动机，线圈的电阻是0.4 Ω，当它两端所加的电压为220 V时，通过的电流是5 A。这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是(　　) A．这台电动机发热的功率121 kW B．这台电动机发热的功率10 W C．这台电动机对外做功的功率1 100 W D．这台电动机对外做功的功率1 090 W 解析：选BD。这台电动机发热的功率P热＝I2r＝52×0.4 W＝10 W，故A错误，B正确；这台电动机的电功率P电＝UI＝220×5 W＝1 100 W，这台电动机对外做功的功率P出＝P电－P热＝1 090 W，故C错误，D正确。 10.某一直流电动机提升重物的示意图如图所示，电源提供给电动机两端的电压U＝220 V，当电动机以0.9 m/s的恒定速率向上提升质量为100 kg的重物时，电动机消耗的功率为1 100 W，重力加速度大小g取10 m/s2，不计各种摩擦，则(　　) A．电动机的热功率为900 W B．电动机提升重物的功率为200 W C．电动机线圈的电阻是8 Ω D．电动机的输入电流为4 A 解析：选C。电动机匀速提升重物时输出的功率P机＝mgv＝900 W，故B错误；电动机的热功率P热＝1 100 W－900 W＝200 W，故A错误；流经电动机的电流I＝＝5 A，故D错误；根据P热＝I2r可得r＝8 Ω，故C正确。 11．(2025·浙江省合格考)下表是某便携式移动电源(充电宝)的部分参数，则下列说法正确的是(　　 便携式移动电源(锂离子电池) 型号 TS－D182 输入电压/电流(直流) 5 V/2 A 电池能量 37 W·h 1 A额定输出容量 6 900 mA·h 2 A额定输出容量 6 400 mA·h 执行标准 GB/T35590－2017 A.使用外部电源对此便携式移动电源充电时，是将化学能转化为电能 B．使用外部电源对此便携式移动电源充电时，最大输入功率可达37 W C．此便携式移动电源充满电后，对外输出的总容量为13 300 mA·h D．使用此便携式移动电源对外进行2 A额定输出时，最大使用时间约为3.2 h 解析：选D。使用外部电源对此便携式移动电源充电时，是将电能转化为化学能，故A错误；使用外部电源对此便携式移动电源充电时，最大输入功率可达P＝UI＝10 W，故B错误；此便携式移动电源充满电后，1 A额定输出容量为6 900 mA·h，2 A额定输出容量为6 400 mA·h，故C错误；使用此便携式移动电源对外进行2 A额定输出时，最大使用时间t＝＝3.2 h，故D正确。 12．(12分)规格为“220 V　36 W”的排气扇，线圈电阻为40 Ω。 (1)接220 V的电源后，求排气扇转化为机械能的功率和发热的功率。(6分) (2)如果接上(1)中电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率。(6分) 解析：(1)排气扇在220 V的电压下正常工作时的电流 I＝＝ A≈0.16 A 发热功率P热＝I2R＝(0.16)2×40 W≈1 W 转化为机械能的功率 P机＝P－P热＝(36－1) W＝35 W。 (2)扇叶被卡住不能转动后，电动机所在电路成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流 I′＝＝ A＝5.5 A 电动机消耗的功率即电功率等于发热功率 P电′＝P热′＝UI′＝220×5.5 W＝1 210 W。 答案：(1)35 W　1 W　(2)1 210 W　1 210 W 学科网（北京）股份有限公司 $