12.1 电路中的能量转化 能力(Word版含答案).docx

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1、12.1 电路中的能量转化 能力 一、单项选择题（共4小题；共16分）1. 如图所示是一个电热水壶的铭牌。某同学利用所学知识，结合该铭牌上获取的信息，得出该电热水壶 A. 只能在 220V 电压下工作B. 正常工作 5min 耗电约 0.5kWhC. 正常工作时的电流约为 6.8AD. 用多用电表测量其电阻值约为 32 2. 一个用半导体材料制成的电阻器 D，其电流 I 随它两端电压 U 变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻 R1 、 R2 并联后接在电压恒为 U 的电源两端，3 个用电器消耗的电功率均为 P。现将它们连接成如图乙所示的电路，接在电压为 U 的电源两端，设电阻器 D

2、利电阻 R1 、 R2 消耗的电功率分别是 PD 、 P1 、 P2，它们之间的关系为 A. P1=4P2B. PD=P4C. PD=P2D. P12U乙B. U甲=2U乙C. R甲=4R乙D. R甲=2R乙 三、解答题（共1小题；共13分）6. 国庆期间群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴，而且还是一辆电动车，充一次电可以行驶 100 千米左右。假设这辆电动彩车的总质量为 6.75103kg，它匀速通过天安门前 500m 的检阅区域用时 250s，驱动电机的输入电流 I=10A，电压为 300V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的 150。g 取 10m/s2，其他摩擦不计，只考虑驱动电机的线

3、圈发热损耗的能量，求：（1）驱动电机的输入功率；（2）电动彩车通过天安门前时，牵引电动彩车前进的机械功率；（3）驱动电机的内阻和机械效率。答案第一部分1. C【解析】从铭牌上可获取额定功率 P=1500W ，额定电压 U=220V 。电热水壶可以在低于 220V 电压下工作，选项A错误；正常工作 5min 耗电 W=Pt=1.5560kWh=0.125kWh ，选项B错误；正常工作时的电流 I=PU6.8A ，选项C正确；其正常工作时的电阻 R=U2P32 ，则在冷态时用多用电表测量其电阻值应远小于 32 ，选项D错误。2. D【解析】由于电阻器 D 与两个标准电阻 R1 、 R2 并联后接在

4、电压恒为 U 的电源两端时，三者功率相同，则此时三者电阻相同。当三者按照题图乙所示电路连接时，电阻器 D 两端的电压小于 U，由题图甲可知，电阻器 D 的电阻增大，则有 RDR1=R2，而 RD 与 R2 并联，两端电压相等，根据 P=U2R，可知 PDP2，C错误；按题图乙方式连接后，由欧姆定律可知，电流 IDI2，又 I1=I2+ID，故 I12I2，根据 P=I2R，可知 P14P2，A错误，D正确；由于电阻器 D 与电阻 R2 并联的总电阻 R并R1，所以 D 两端的电压小于 U2，且 D 阻值变大，则 PDP4，B错误。3. D【解析】根据公式 Q=U2Rt 知，煮沸一壶水所需的热量

5、为 Q=U2Rt0。当电压变为原来的 12 时，所需热量没变，因此加热时间要变为原来的 4 倍，即 4t0，A、B错误；当电压变为原来的 14 时，加热时间要变为原来的 16 倍，即 16t0，C错误，D正确。4. C【解析】由于电饭煲是纯电阻元件，所以 R1=UI1=44，P1=UI1=1100W 其在 1min 内消耗的电能 W1=UI1t=6.6104J 洗衣机为非纯电阻元件，所以 R2UI2，P2=UI2=110W 其在 1min 内消耗的电能 W2=UI2t=6.6103J 其热功率 P热P2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的 10 倍。第二部分5. B， C【解析】设灯

6、泡正常工作时两端电压为 U，通过的电流为 I，则有 U甲I=U乙2I，得 U甲=2U乙，A错误，B正确；因两电路的总功率相等，又知四个灯泡相同且均正常发光，则它们的实际功率相等，可得两电阻的功率也相等，则有 I2R甲=(2I)2R乙，得 R甲=4R乙，C正确，D错误。第三部分6. （1） 3000W【解析】驱动电机的输入功率 P入=UI=30010W=3000W；（2） 2700W【解析】电动彩车通过检阅区域时的速度 v=xt=2m/s 电动彩车行驶时所受阻力 f=150mg=1506.7510310N=1.35103N 电动彩车匀速行驶时牵引力 F=f，故电动彩车通过天安门前时牵引电动彩车前进的机械功率 P机=Fv=2700W（3） 3；90%【解析】设驱动电机的内阻为 R，由能量守恒定律得 P入t=P机t+I2Rt 解得 R=3 驱动电机的机械效率 =P机P入100%=90%。第4页（共4 页）