電路中的能量轉(zhuǎn)化與守恒(建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1(多選)在某段電路中，其兩端電壓為U，通過(guò)的電流為I，通電時(shí)間為t，若該電路電阻為R，則關(guān)于電功和電熱的關(guān)系，下列結(jié)論正確的是()A在任何電路中，電功UItI2RtB在任何電路中，電功為UIt，電熱為I2RtC在純電阻電路中，UItI2RtD在非純電阻電路中，UItI2Rt【解析】在純電阻電路中，UItI2Rt，在非純電阻電路中，UIt>I2Rt.故A，D錯(cuò)誤，B，C正確【答案】BC2(2016濰坊高二檢測(cè))額定電壓、額定功率均相同的電風(fēng)扇、電烙鐵和日光燈，各自在額定電壓下正常工作了相同的時(shí)間比較它們產(chǎn)生的熱量，結(jié)果是()A電風(fēng)扇最多B電烙鐵最多C日光燈最多 D一樣多【解析】在三種用電器中，只有電烙鐵是純電阻用電器將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B選項(xiàng)正確【答案】B3把兩根電阻相同的電熱絲先串聯(lián)后并聯(lián)分別接在同一電源上，若要產(chǎn)生相等的熱量，則兩種方法所需的時(shí)間之比t串t并為()A11 B21C41 D14【解析】串聯(lián)后電阻為R12r，產(chǎn)生的熱量為Q1t串t串；并聯(lián)后電阻為R2，產(chǎn)生的熱量為Q2t并t并，若要Q1Q2，所以有t串t并41.【答案】C4如圖446所示，已知電源內(nèi)電阻r為2 ，定值電阻R0為3 ，滑動(dòng)變阻器阻值范圍為010 .當(dāng)滑動(dòng)變阻器R使其阻值為R1時(shí)，在R1上獲得最大功率，則R1的阻值應(yīng)為() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37930051】圖446A2 B3 C4 D5 【解析】將R0視為內(nèi)阻，當(dāng)外阻R1等于內(nèi)阻(R0r)時(shí)，輸出功率最大，即R1上的功率最大故D正確【答案】D5.在圖447所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12 V，電源內(nèi)阻為1.0 ，電路中的電阻R0為1.5 ，小型直流電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻為0.5 .閉合開(kāi)關(guān)S后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表的示數(shù)為2.0 A以下判斷中正確的是()圖447A電動(dòng)機(jī)的輸出功率為14 WB電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為7.0 VC電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱功率為4.0 WD電源輸出的電功率為24 W【解析】電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為UEI(R0r)7 V，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱功率為P熱I2rM2 W，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P1UII2rM12 W，電源輸出的電功率為P2EII2r20 W，故B正確【答案】B6. (多選)如圖448所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r恒定不變，電燈L恰能正常發(fā)光，如果變阻器的滑片向b端滑動(dòng)，則()圖448A電燈L更亮，電流表的示數(shù)減小B定值電阻R2消耗的功率減小C電燈L變暗，電源的總功率減小D電燈L變暗，電流表的示數(shù)增大【解析】滑片向b端滑動(dòng)，R1變大，電路中總電阻變大，根據(jù)I知I減小，電流表示數(shù)減小，根據(jù)EU外Ir知，U外變大，燈泡兩端電壓變大，故電燈L更亮再根據(jù)P2IR2，I減小，IL變大，故I2變小，R2功率變小，故C，D錯(cuò)誤，A，B正確【答案】AB7如圖449所示是一實(shí)驗(yàn)電路圖在滑動(dòng)觸頭由a端滑向b端的過(guò)程中，下列表述正確的是()圖449A路端電壓變小B電流表的示數(shù)變大C電源內(nèi)阻消耗的功率變小D電路的總電阻變大【解析】滑片觸頭由a端滑向b端的過(guò)程中，總電阻變小，D錯(cuò)誤；干路電流變大，路端電壓變小，A正確；內(nèi)阻消耗功率變大，C錯(cuò)誤；定值電阻R3上電壓降低，電流表示數(shù)變小，B錯(cuò)誤【答案】A8(2013上海高考)如圖4410，電路中三個(gè)電阻R1、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R.當(dāng)電鍵S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí)，電源輸出功率為P0；當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電源輸出功率也為P0.則電源電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)；當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，電源的總功率為_(kāi)圖4410【解析】S1斷開(kāi)，S2閉合時(shí)：P0()2R；S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)：P0()24R；聯(lián)立得：r2R，E3，當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，PP0.【答案】3P0能力提升9如圖4411所示，有一內(nèi)電阻為4.4 的電解槽和一盞標(biāo)有“110 V60 W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220 V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則()圖4411A電解槽消耗的電功率為120 WB電解槽的發(fā)熱功率為60 WC電解槽消耗的電功率為60 WD電路消耗的總功率為60 W【解析】燈泡能正常發(fā)光，說(shuō)明電解槽和燈泡均分得110 V電壓，且干路電流II燈 A，則電解槽消耗的功率PP燈60 W，C對(duì)，A錯(cuò)；電解槽的發(fā)熱功率P熱I2R內(nèi)1.3 W，B錯(cuò)；整個(gè)電路消耗的總功率P總220 W120 W，D錯(cuò)【答案】C10. (多選)如圖4412所示，當(dāng)電路中的滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37930052】圖4412A電容器C兩端的電壓增大B電容器C兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大C電壓表的讀數(shù)減小DR1消耗的功率增大【解析】P下滑時(shí)R2接入電路的電阻增大，總電阻增大，總電流減小，R1消耗的功率減小，故D錯(cuò)誤內(nèi)電壓減小，外電壓增大，電壓表的讀數(shù)增大，故C錯(cuò)誤電容器兩端的電壓增大，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，A，B選項(xiàng)正確【答案】AB11表中是一輛電動(dòng)自行車說(shuō)明書上的一些技術(shù)參數(shù)，根據(jù)表中提供的信息，探究以下問(wèn)題：規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁轂電機(jī)車型26電動(dòng)自行車額定輸出功率120 W整車質(zhì)量30 kg額定電壓40 V最大載重120 kg額定電流3.5 A(1)在額定電壓下工作時(shí)，該電機(jī)的內(nèi)阻是多少？其效率為多大？(2)假設(shè)行駛過(guò)程中所受阻力是車和人總重的0.02倍，在最大載重量的情況下，人騎車行駛的最大速度為多大？(g取10 m/s2，車行駛速度最大時(shí)為勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài))【解析】(1)由功率之間的關(guān)系知：UII2rP出，所以r1.63 效率為85.7%.(2)當(dāng)車以最大速度行駛時(shí)有P出0.02(Mm)gvm所以vm4 m/s.【答案】(1)1.63 85.7%(2)4 m/s12.如圖4413所示，電源內(nèi)阻r1 ，R12 ，R26 ，燈L上標(biāo)有“3 V1.5 W”的字樣，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑片P移到最右端時(shí)，電流表示數(shù)為1 A，燈L恰能正常發(fā)光圖4413(1)求電源的電動(dòng)勢(shì)；(2)求當(dāng)P移到最左端時(shí)，電流表的示數(shù)；(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的Pb段電阻為多大時(shí)，變阻器R3上消耗的功率最大？最大值為多大？【解析】(1)滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí)，電源的電動(dòng)勢(shì)EULIR1Ir3 V12 V11 V6 V.(2)當(dāng)P移到最左端時(shí)，由閉合電路歐姆定律，I2 A.(3)設(shè)滑動(dòng)變阻器的Pb段電阻為R3，R3與RL并聯(lián)等效電阻R3L由閉合電路歐姆定律，得I，又U3IR3L所以P3當(dāng)R32 時(shí)，變阻器R3上消耗的功率最大，且最大值為2 W.【答案】(1)6 V(2)2 A(3)2 2 W