34 第八章 电路及其应用 电能 能量守恒定律 考点3 电路中的能量转化、焦耳定律-【领航学考】2027年广东省高中学业水平合格性考试物理复习卷

考点3 电路中的能量转化、焦耳定律 真题演练 1.D　【解析】这个热水器一天内最多能利用的太阳能为Q=E0Stη=7×103×4×3×3 600×20%≈6×107 J,故选D. 2.C　【解析】一个LED灯发光时P1=UI=1.4×0.02 W=0.028 W,消耗的电功率P=NP1=40 000×0.028 W=1 120 W,故选C. 3.C　【解析】蓄电池提供的电能W1=Pt1×80%,路灯照明所需的电能W2=UIt2,则有Pt1×80%=UIt2,解得t2=6 h,故选C. 4.A　【解析】由W= Pt,可得W = (100-10)×10-3×150 kW·h =13.5 kW·h,故选A. 5.B　【解析】电风扇正常工作时为非纯电阻电路,电流I==0.3 A.线圈发热功率(纯电阻功率)P热=I2R=(0.3 A)2×10 Ω=0.9 W,故选B. 6.D　【解析】根据Q=I2Rt,可得通过该电阻丝的电流大小为I== A=10 A,故选D. 7.BC　【解析】消耗的总功率P=UI=220×4 W=880 W,故B正确;线圈发热的功率为P热=I2R=16 W,故C正确,D错误;电动机对外做功的功率为P出=P-P热=864 W,故A错误.故选BC. 8.ACD　【解析】线圈的发热功率P热=I2r=102×0.5 W=50 W,A正确,B错误.电动机消耗的电功率P=UI=220×10 W=2 200 W,C正确.电动机对外做功的功率P机械=P-P热=2 200 W-50 W=2 150 W,D正确. 模拟训练 1.B 2.D　【解析】　电动机为非纯电阻用电器,电动机中通过的电流I<,它消耗的电能一部分转化成机械能,一部分自身发热,线圈电阻的发热功率P热=I2r,消耗的电功率P=IU,所以根据能量守恒得P出=IU-I2r,故D正确. 3.A　【解析】　公式①④适用于任何电路的电功率的计算,而②③只适用于纯电阻电路电功率的计算,A正确. 4.A　【解析】　手机电池储存的电能是一定的,由公式W=Pt知,要延长手机工作时间,需要减小输出功率,而手机工作电压是不变的,由P=UI知,在省电模式下,应减小电池的输出电流,A正确.手机工作电压是一定的,如果降低了电池的输出电压,手机将不能正常工作,B错误.如果电子线路电阻变小,在输出电压不变的情况下,由P=知,输出功率变大,反而耗电,D错误.由公式W=Pt知,增大电池的输出功率,手机的工作时间会缩短,C错误. 5.B　【解析】电动机正常工作时,虽然内阻会消耗一小部分电能而转化为内能,但电动机更主要的是将电能转化为机械能,选项B正确,A、C、D错误;故选B. 6.C　【解析】电熨斗跟导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,故D错误;因为Q=I2Rt,R电熨斗≫R导线,所以产生的热量Q电熨斗≫Q导线,即相同时间内导线产生的热量远小于电熨斗产生的热量,而与散热快慢、隔热效果无关,故C正确,A、B错误.故选C. 7.A　【解析】　灯泡正常工作时的电流IL==0.3 A,根据串联电路的分压原理,可得UR=U-UL=2 V,该电路工作10 s定值电阻产生的热量Q=URILt=6 J,故选A. 8.AD　【解析】电吹风机消耗的电功率P是总功率,用P=UI来计算,A正确,C错误.电吹风机中发热的功率要用I2R来计算,所以总的发热功率为I2(R1+R2),因为总功率一部分转化为机械功率,一部转化为热功率,则吹风机的总功率要大于发热部分的功率,B错误,D正确. 9.BC　【解析】S接通时,热水器的功率为P1=,S断开时热水器的功率为P2=,可见接通时功率更大,故S接通时为加热状态,S断开时为保温状态,故A错误,故B正确;根据P1==1 100 W,P2==44 W,解得R=24R0,故C正确,D错误.故选BC. 学科网（北京）股份有限公司 $空学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 考点3电路中的能量转化、焦耳定律 真题演练 》单项选择题 1.(2024广东学考)太阳能将成为21世纪人类的主要能源之一，如图是太阳能热水器.已知单位时间内太阳垂 直射到热水器单位面积的能量约为7×103J/m2.s),一台热水器的聚热面积约4.若每天太阳的照射等效于 直射3h,太阳能的20%可转化为水的内能，则这台热水器一天内可有效利用的太阳能约为() A.1×106J B.1×10J C.6×106J D.6×10J 2.(2024广东学考)LD灯是一种新型半导体节能灯.已知某型号的LED灯珠正常工作时，两端电压为1.4V, 电流为20A.一广告牌用该型号LED灯珠的总数量为40000颗，那么该广告牌上的灯珠全部点亮正常工 作时，消耗的电功率为() A.500W B.800W C.1120W D.1500W 3.(2023·广东学考)太阳能路灯利用太阳能转化的电能提供照明，可有效地减少二氧化碳的排放.设太阳能电 池板对蓄电池一天充电9h,充电的平均功率为10W;蓄电池的利用效率是80%，供给LED路灯的电压是24 V,电流是0.5A.太阳能电池板一天产生的电能可供路灯照明的时长为 () A.4h B.5h C.6h D.7h 4.(2023·广东学考)某同学用10W的LED灯替换家里100W的白炽灯，仍能获得相近的亮度按每月开灯 150h计算，换灯后每月节约用电（) A.13.5kW-h B.48.6kW-h C.135 kW-h D.486 kW.h 5.(2024广东学考)一台标有"220V66W"的电风扇，若其线圈阻值为10Ω.把电风扇接入220V的交流 电中，正常工作时线圈的发热功率为() A.66W B.0.9W C.9W D.6.6W 6.(2025:广东学考)某电阻丝的阻值为102，通电1分钟，产生的热量为6.0×104J,则通过该电阻丝的电流大小 为 （) ·独家授权侵权必究 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 A.2A B.5A C.8A D.10A 》多项选择题 7.(2023·广东学考)某电动机在正常工作时的电压为220V,电流为4A,线圈电阻为1Ω.只考虑线圈发热所造 成的能量损失，该电机正常工作时() A.对外做功的功率为880W B.消耗的电功率为880W C线圈发热的功率为16W D.线圈发热的功率为48400W 8.(2023·广东学考)某电动机正常工作时所加电压U=220V,通过的电流I=10A,电动机线圈电阻r=0.5Ω，则 电动机正常工作时，下列选项正确的有() A.线圈的发热功率为50W B.线圈的发热功率为96800W C.电动机消耗的电功率为2200W D.电动机对外做功的功率为2150W 练基础 1.电功 (1)电流通过一段电路的过程中 所做的功. (2)表达式： (3)单位：焦耳g)、千瓦时kWh) 1kW-h=3.6×106J. 2.电功率 (1)单位时间内 所做的功. (2)表达式： (3)用电器的额定功率和实际功率 ①额定功率：用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压（或通以额定电流）时消耗的电功 率P额、I额、U额三个量中一个达到额定值，另外两个也达到额定值 ②实际功率：用电器实际工作时消耗的电功率例如灯光的亮度就取决于其实际功率实际功率可能大于、小 于或等于额定功率，但为了电器不被烧毁，要求实际功率不能张期大于其额定功率 3.焦耳定律 (1)内容：电流通过导体时产生的热量跟 及 成 表达式：Q=Rt (2)适用范围Q=2t是电热的定义式，可求任何电路中电流I通过电阻R时产生的热量（电热）. ”独家授权侵权必究 令学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 3b.zxXk.com☐ 您身边的互联网+教辅专家 (3)实质：电能通过电流做功转化为导体的内能， (4)热功率 ①定义：单位时间内的发热量称为热功率. ②表达式：P热=PR. ③物理意义：表示电流发热快慢的物理量. 4.电路中的能量转化 从能量转化与守恒的角度看，电动机从电源获得能量，一部分转化为】 能还有一部分转化为 能，即P电=P机+P损，其中P电=UI,P损=R. 参考答案 1.(1)电场力(2)W=Ut W 2.(1)电流(2)P=t=Um 3.(1)电流的平方导体的电阻通电时间正比 4.机械内 例题分析 例1关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中不正确的是() A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 U2 B.W=Ut适用于任何电路，而W=PRt=Rt只适用于纯电阻的电路 C.在非纯电阻电路中，UI>PR D.焦耳热Q=Rt适用于任何电路 【解析】电功率时描述电流做功快慢的物理量，但电路中产生的焦耳热与时间有关，A错误；W=Ut适用于 U 任何电路中电功的计算，纯电阻电路满足欧姆定律则W-t=RtB正确；在非纯电阻电路中=R+P其 得U>R,C正确；任意电路均使用Q=Rt求焦耳热，D正确本题选择不正确的，故选A. 【答案】A 例2（多选）无人机利用自身携带的小型电机升空，在航拍领域已被广泛应用已知某品牌无人机，其电池容量 为15000Ah,电机额定工作电压为25V,无人机正常工作时电机总额定功率为300W,下列说法正确的是 ·独家授权侵权必究 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 A.无人机正常工作时的电流是12A B.无人机的电机总电阻是2.08Ω C.电池容量15000mAh中"mAh"是能量的单位 D.无人机充满电后连续正常工作的时间为1.25h P300 【解析】 额定工作电压25V,额定功率300W,根据P=U1可知，无人机正常工作时的电流为1-元25 A=12A,故A正确；由于无人机不是纯电阻电路，则有UI=P机+T,解得无人机的电机总电阻r<≈2.082，故 B错误题中电池容量15000mAh,根据公式q=It,可知"Ah"是电荷量的单位，故C错误；无人机充满电后 一次工作时间t 91500nmAh-1.25h,故D正确故选AD. 12A 【答案】AD 模拟训练 》单项选择题 1.有一台电风扇额定电压为U,额定功率为P,额定电流为I,线圈电阻为R,将电风扇接入额定电压U,则t秒内 电风扇产生的热量为（) A.O=PtB.O=PRt C.Q=UIt 2. 如图所示，电动机 的线圈电阻为r接入电压恒为U的电源时电动机正常工作，此时电动机中通过的电流 为I、消耗的电功率为P、线圈电阻的发热功率为P热、输出的机械功率为P出则下列关系式正确的是( A.IU B.P=UI+Pr 蜂独家授权侵权必究◆ 空学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 U2 CP热 D.P出=UI-Ir U2 W 3关于四个公式：DP=Um,②P=IR,③P-R④P(,下列叙述正确的是 () A.公式①④适用于任何电路电功率的计算 B.公式②③适用于任何电路电功率的计算 C.公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D以上均不正确 4智能手机耗电达到一定量时，会自提示用户采用“超级省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时 间原因是 () A.减小了电池输出的电流 B.减小了电池两端的电压 C增大了电池输出的功率 D减小了电子线路的电阻 5.电动机正常工作时主要是（) A.电能转化为内能 B.电能转化为机械能 C.内能转化为机械能 D.机械能转化为电能 6.电炉丝通电一段时间后，会变得很烫，而电炉丝与电源间的导线却不怎么热，其主要原因是() A.导线有绝缘皮，隔热效果好 B.导线比电炉丝散热快 C.导线的电阻远小于电炉丝的电阻 D.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流 7.把一个标有"10V3W"小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能 正常工作，该电路工作10s定值电阻产生的热量是() 12V A.6J B.30J C.36J D.60J 》多项选择题 8理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干，设 电动机线圈电阻为R,它与电热丝电阻值R2串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的功 率为P则有（) A.P=UIB.P=I(R1+R2) ·独家授权侵权必究年 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZxXk.com☐ 您身边的互联网+教辅专家 C.P>UID.P>P(R+R2) 9如图所示是电热水器工作电路简化图，S是温控开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换使热水器处 于保温状态；R是热水器加热管电阻，R是与加热管串联的电阻.该热水器加热时功率为1100W,保温时功率 为44W,不考虑R、R的电阻受温度变化的影响，电源电压恒为220V.下列说法正确的是() R Ro 220V A.S断开时为加热状态 B.S接通时为加热状态 C.R=24Ro D.R=4Ro ”独家授权侵权必究·