高中物理 第二章 電路 第五節(jié) 電功率練習(xí) 粵教版選修3-1
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高中物理 第二章 電路 第五節(jié) 電功率練習(xí) 粵教版選修3-1
第二章 電路
第五節(jié) 電功率
A級(jí) 抓基礎(chǔ)
1.對(duì)于連入電路的不同燈泡而言,亮度大的燈泡是( )
A.通過的電流大的燈泡 B.兩端電壓大的燈泡
C.電阻值大的燈泡 D.消耗電功率大的燈泡
解析:在電路中燈泡的亮度是由實(shí)際功率的大小決定的.
答案:D
2.關(guān)于電功和焦耳熱,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.在純電阻電路中,計(jì)算電功可用公式W=I2Rt
B.在非純電阻電路中,計(jì)算電功可用公式W=I2Rt
C.在非純電阻電路中,計(jì)算焦耳熱用公式Q=I2Rt
D.在純電阻電路中,計(jì)算焦耳熱可用公式Q=UIt
解析:在非純電阻電路中,電功大于電熱,計(jì)算電功只可用公式W=UIt.
答案:B
3.下面是某電熱水壺的銘牌,由此可知該電熱水壺正常加熱1 min產(chǎn)生的熱量為( )
電熱水壺
型號(hào)
SP-356 A
額定電壓
220 V
額定功率
1 800 W
額定頻率
50 Hz
額定容量
1.5 L
A.1.80103 J B.1.10104 J
C.1.32104 J D.1.08105 J
答案:D
4.如圖所示,直線A為電源的U-I圖線,直線B為電阻R的U-I圖線,用該電源和電阻組成閉合電路時(shí),電源的輸出功率和電路的總功率分別是( )
A.4 W,8 W B.2 W,4 W
C.4 W,6 W D.2 W,3 W
解析:從圖可知,此時(shí)電路的電流是2 A,路端電壓是 2 V,由此可得:P出=IU=4 W,P總=IE=6 W.
答案:C
5.規(guī)格為“220 V 36 W”的排氣扇,線圈的電阻為40 Ω,求接上220 V電壓后,排氣扇轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率和發(fā)熱功率分別為多少?
解析:由P=UI,得電流為I== A,
熱功率為P熱=I2R≈1 W,
機(jī)械功率為P機(jī)械=P-P熱=35 W.
答案:35 W 1 W
B級(jí) 提能力
6.(多選)關(guān)于電功和電功率以下說法正確的是( )
A.含有電動(dòng)機(jī)的電路中電功不能用公式W=UIt來計(jì)算
B.在一切電路中電功都等于電熱
C.對(duì)任何用電器,電功率公式P=UI均適用
D.當(dāng)二極管兩端加的電壓為U,流過它的電流為I,此時(shí)二極管的電阻可以用R=來計(jì)算
解析:計(jì)算電功的公式就用W=UIt,A錯(cuò).在非純電阻電路中電功大于電熱,B錯(cuò).從公式出發(fā)知C、D對(duì).
答案:CD
7.(多選)不考慮溫度對(duì)電阻的影響,對(duì)一個(gè)“220 V 40 W”的燈泡,下列說法正確的是( )
A.接在110 V的電路中時(shí)的功率為20 W
B.接在110 V的電路中時(shí)的功率為10 W
C.接在440 V的電路中時(shí)的功率為160 W
D.接在220 V的電路中時(shí)的功率為40 W
答案:BD
8.(多選)如圖所示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象,其中a、b分別表示路端電壓、負(fù)載電阻上電壓隨電流變化的情況,下列說法正確的是( )
A.陰影部分的面積表示電源輸出功率
B.陰影部分的面積表示電源的內(nèi)阻上消耗的功率
C.當(dāng)滿足α=β時(shí),電源效率最高
D.當(dāng)滿足α=β時(shí),電源輸出功率最大
解析:兩條圖線的交點(diǎn)為電源連入電阻后的工作電壓,即路端電壓;電流為工作電流,即干路電流.據(jù)此分析所給選項(xiàng),陰影部分的面積為路端電壓與電流的乘積,為電源的輸出功率.故A正確,B錯(cuò)誤.當(dāng)滿足α=β時(shí),內(nèi)外阻值相等,輸出功率最大,但電源的效率為50%,不是最高.故C錯(cuò)誤,D正確.
答案:AD
9.一個(gè)電源電動(dòng)勢(shì)為30 V,內(nèi)電阻不計(jì),與一個(gè)“6 V 12 W”的電燈、一個(gè)繞線電阻為2 Ω的電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)接入電路.已知電路中電燈正常發(fā)光,則電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率( )
A.40 W B.44 W
C.48 W D.60 W
解析:先根據(jù)電燈的額定電壓和額定功率求出額定電流,再求出電動(dòng)機(jī)的輸入電壓;求出電動(dòng)機(jī)消耗的總功率和繞線電阻的電熱功率;最后求出電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率.
通過電燈的電流:I== A=2 A,
電動(dòng)機(jī)的電壓:U電=E-U燈=30 A-6 A=24 V,
電動(dòng)機(jī)消耗的總功率:P電=U電I=242 W=48 W,
繞線電阻的電熱功率:P熱=I2R=222 W=8 W,
電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P機(jī)=P電-P熱=40 W.
答案:A
10.用一電熱器煮水,已知它的額定電壓220 V,電阻44 Ω,不考慮溫度對(duì)電阻的影響,電熱器的效率為50%.將質(zhì)量為5.5 kg、初溫是20 ℃的水煮沸,需要多少時(shí)間?消耗多少度電[水的比熱容c=4.2103 J/(kg℃)]?
解析:電熱器是純電阻電路,電路中電流做功全部轉(zhuǎn)化為電熱,所以t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量:Q=I2Rt=,
將水煮沸即將水加熱到100 ℃,需吸熱Q1=cmΔt,
由能量守恒定律得:Q1=Qη,代入數(shù)據(jù)得:
50%=4.21035.5(100℃-20℃),
求得:t=3.36103 s=56 min.
消耗電能:Q==22023.36 J=1.027 kWh.
即Q=1.027度.
答案:56 min 1.027度