第3章第3节知能演练轻松闯关 (3)

1．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( )
A ．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W ＝I 2Rt
B ．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W ＝I 2Rt
C ．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q ＝I 2Rt
D ．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q ＝UIt
解析：选B.根据电功的定义及特点，可以判断A 、C 、D 均正确．电功是电能转化为其他形式的能的量度．B 错．
2．通过电阻R 的电流为I 时，在时间t 内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流为I /2时，则在时间t 内产生的热量为( )
A ．4Q
B ．2Q
C ．Q /2
D ．Q /4
解析：选C.电阻是R ，电流是I 时，Q ＝I 2Rt ，电阻是2R ，电流是I 2时，Q ′＝⎝⎛⎭⎫I 22·(2R )t ＝12I 2Rt ＝12
Q ，C 正确． 3．(2012·三明高二检测)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 1，它与电热丝电阻R 2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 <UI
B ．P ＝I 2(R 1＋R 2)
C ．P >UI
D ．P >I 2(R 1＋R 2)
解析：选D.电路中消耗的电功率为P ＝UI ，故A 、C 错误．消耗的电功率除了转化为电动机线圈与电热丝释放的热功率外，还有机械功率出现，即P >I 2(R 1＋R 2)，故D 正确，B 错误．
4．(2012·北京高二期末)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R M ＝0.50 Ω.若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是( )
A ．电动机的输入功率为24 W
B ．电动机的输出功率为12 W
C ．电动机的热功率为2.0 W
D ．整个电路消耗的电功率为22 W
解析：选C.由I ＝P 2U 2得，电路中的电流I ＝126
A ＝2 A ．电动机两端的电压U M ＝U －U L ＝12 V －6 V ＝6 V ，电动机的输入功率P 入＝U M I ＝6×2 W ＝12 W ，
发热功率P 热＝I 2R M ＝22×0.5 W ＝2 W ，输出功率P 出＝P 入－P 热＝12 W －2 W ＝10 W ，整个电路消耗的功率P ＝UI ＝12×2 W ＝24 W ，综上所述，只有C 正确．
5．一台国产XQB30－13型自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表，试根据额定电压 220 V
额定频率 50 Hz
额定洗衣、脱水功率 360 W
额定洗衣、脱水容量 3 kg 整机质量 33 kg
外形尺寸(长×宽×高) (542×550×920) mm 3
(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流是多大？
(2)如洗衣、脱水的累计时间为40 min ，则洗衣机耗电多少？
解析：(1)由说明书可知P ＝360 W ，又由P ＝UI 可知，I ＝P U ＝360220
A ＝1.636 A. (2)W ＝Pt ＝360×40×60 J ＝8.64×105 J.
答案：(1)1.636 A (2)8.64×105 J
一、选择题
1．关于电功的说法中正确的是( )
A ．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功
B ．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程
C ．电流做功消耗的能量，由电源供给
D ．电功就是电能
解析：选ABC.根据电功的定义及特点，可以判断A 、B 、C 均正确．电功是电能转化为其他形式的能的量度，功和能是不同的概念，D 错．
2．现在某电动机厂家因生产的电动机不合格，在进行生产线的调整．其研究小组在研究电动机的性能时，测得某电动机内阻为R ，在两端加的电压为U ，流过的电流为I ，通电时间为t ，则产生的电热( )
A ．可用U 2
R
t 求电功和电热 B ．不能用I 2Rt 求电热
C ．不能用UIt 求电热
D ．不能用UIt 求电功
解析：选C.公式U 2
R
t 求电功只适用于纯电阻电路，I 2Rt 等于电热、UIt 求电功适用于所有电路．UIt 求电热只适用于纯电阻电路，故A 、B 、D 错误，C 正确．
3．两只灯泡分别接在两个电路中，下列判断正确的是( )
A ．额定电压高的灯泡较亮
B ．额定功率大的灯泡较亮
C ．接在电压高的电路两端的灯泡较亮
D ．在电路中实际功率大的灯泡较亮
解析：选D.灯泡的亮度由灯泡消耗的实际功率决定，实际功率大的灯泡亮，D 对．
4．如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，整幢居民楼里有各种不同的电器，如电炉、电视机、微波炉、电脑等等．停电时，用多用电表测得A 、B 间的电阻为R ；供电后，各家电器同时使用，测得A 、B 间电压为U ，进线电流为I ，如图所示．计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )
A ．P ＝I 2R
B ．P ＝U 2R
C ．P ＝UI
D ．以上公式都可以
解析：选C.居民楼里的电路中的用电器并非都是纯电阻用电器．对总功率只能用P ＝UI 计算，选项C 正确，A 、B 、D 均错．
5．一台电动机额定电压为220 V ，额定电流为4 A ，让这台电动机正常工作，则下列说法正确的是( )
A ．电动机对外做功的功率为880 W
B ．电动机内发热功率为880 W
C ．电动机的内电阻为55 Ω
D ．电动机的额定功率为880 W
解析：选D.电动机额定功率P ＝UI ＝880 W ，电动机不是纯电阻元件，额定功率等于发热功率与对外做功功率之和，故D 对，A 、B 错．而电动机的内电阻不能用额定电压与额定电流的比值计算，C 错．
6．把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内( )
A ．由Q ＝I 2Rt 可知，电炉的发热量减少
B ．由Q ＝UIt 可知，电炉的发热量不变
C ．由Q ＝U 2
R
t 可知，电炉的发热量增加 D ．无法确定
解析：选C.电炉丝截去一段后电阻变小，家用电器的工作电压就是照明电路的电压，
这个电压为恒值，据Q ＝U 2
R
t 可知，电阻R 减小，导致电炉的发热量增加． 7．如图所示，M 、N 接稳压电源，a 、b 间断开时，U ab ＝220 V ，a 、b 间接入“220 V ,100 W”的灯泡时(灯泡作定值电阻)，U ab ＝210 V ．则此时电源输入M 、N 的电功率为( )
A ．95.45 W
B ．91.12 W
C ．100 W
D ．102.27 W 解析：选A.灯泡额定电压和额定功率为“220 V ,100 W”，由R ＝U 2
P
得：R 灯＝484 Ω，所以P MN ＝U ab R 灯
U MN ＝95.45 W. 8．将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端，电流做功的功率为P .若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源，则它的功率为( )
A ．4P
B ．0.25P
C ．16P
D ．0.125P
解析：选B.由V ＝Sl 得电阻丝拉长为原来的2倍，导线截面积变为原来的1/2，由R ＝ρl S
得R ′＝4R .因为P ＝U 2R ，所以P ′＝U 2
R ′
＝P /4. 9．一只灯泡标有“220 V ,100 W”字样，将其接到110 V 的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有( )
A ．灯泡的实际功率为50 W
B ．灯泡的实际功率为25 W
C ．通过灯泡的电流为额定工作电流的12
D ．通过灯泡的电流为额定工作电流的14 解析：选BC.灯泡电阻为：R ＝U 2P ＝2202
100
Ω＝484 Ω，则灯泡的实际功率和通过的电流分别为：P ′＝U ′2R ＝1102484 W ＝25 W ，I ′＝U ′R ＝110484 A ＝522 A ，是原来511 A 电流的12
，B 、C 正确．
10．一个电阻接到某电路后，消耗的功率为110 W ，通过3 C 的电荷量时，有330 J 的
电能转化为内能，下列各项正确的是( )
A ．电阻所加电压为330 V
B ．通过电阻的电流为1 A
C ．电阻通电时间为3 s
D ．这个电阻的阻值为110 Ω
解析：选BCD.由W ＝qU 知电路电压U ＝W q ＝110 V ，A 错误；由P ＝IU 得I ＝P U
＝1 A ，B 正确；由W ＝Pt 得通电时间t ＝W P ＝3 s ，C 正确；由R ＝U I
，得R ＝110 Ω，D 正确． 二、非选择题
11．广州亚运会时，环保汽车为场馆提供服务．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，其质量m ＝3×103 kg.当它在水平路面上以v ＝36 km/h 的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I ＝50 A ，电压U ＝300 V ．在此行驶状态下
(1)求驱动电机的输入功率P 电； (2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P 机，求汽车所受阻力与车重的比值(g 取10 m/s 2)．
解析：(1)驱动电机的输入功率
P 电＝IU ＝1.5×104 W.
(2)在匀速行驶时 P 机＝0.9P 电＝F v ＝f v ，f ＝0.9P 电/v
得汽车所受阻力与车重之比f mg
＝0.045. 答案：(1)1.5×104 W (2)0.045
12．如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r ＝1 Ω，电动机两端电压为5 V ，电路中的电流为1 A ，物体A 重20 N ，不计摩擦力，求：
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？
(2)电动机输入功率和输出功率各是多少？
(3)10 s 内，可以把重物A 匀速提升多高？
(4)这台电动机的机械效率是多少？
解析：(1)热功率P 热＝I 2r ＝12×1 W ＝1 W.
(2)输入功率P 入＝UI ＝5×1 W ＝5 W
输出功率P 出＝P 入－P 热＝5 W －1 W ＝4 W.
(3)匀速提升时，电动机对重物的牵引力等于重物的重力，即F ＝G ＝20 N
由P 出＝F v 得v ＝P 出F ＝P 出G ＝420
m/s ＝0.2 m/s. 10 s 内上升的高度h ＝v t ＝0.2×10 m ＝2 m.
(4)机械效率η＝P 出P 入＝45
＝80%. 答案：(1)1W (2)5 W,4 W (3)2 m (4)80%。