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课时提能演练(十三) 2.5


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温馨提示: 此套题为 Word 版,请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看 比例,答案解析附后。

课时提能演练(十三)
(40 分钟 50 分) 一、选择题(本题包括 5 小题,每小题 5 分,共 25 分。每小题至少一个选项正 确) 1.(2012·铁岭高二检测)在某段电路中,其两端电压为 U

,通过的电流为 I,通 电时间为 t,若该电路电阻为 R,则关于电功和电热,下列结论正确的是( A.在任何电路中,电功 UIt=I2Rt B.在任何电路中,电功为 UIt,电热为 I2Rt C.在纯电阻电路中,UIt=I2Rt D.在非纯电阻电路中,UIt≥I2Rt 2.通过电阻 R 的电流强度为 I 时,在时间 t 内产生的热量为 Q,若电阻为 2R, 电流强度为 时,则在时间 t 内产生的热量为( A.4Q B.2Q C.
Q 2 I 2

)

)

D.

Q 4

3.(2012· 福州高二检测)如图所示电路中, 电阻 R1=2 Ω , R2=8 Ω , 为可变电阻, R 要使 R1 和 R2 消耗的电功率相等, 可变电阻应调为( A.6 Ω B.14 Ω ) C.4 Ω D.2 Ω

4.(2012·哈尔滨高二检测)四盏灯的连接方式如图所示, 灯 L1、L2 上标有“110V 100 W” ,灯 L3、L4 标有“110 V

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40 W” ,当在 A、B 两点加上 220 V 电压时,在这四盏灯中实际消耗功率最小和 最大的灯泡分别是( A.L1 和 L2 C.L3 和 L4 ) B.L1 和 L3 D.L2 和 L4

5.(2012·唐山高二检测) 有一直流电动机的内阻是 4.4 Ω ,将电动机和一盏标 有“110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为 220 V 的电路两端,若灯正常发光, 则( )

A.电动机的输入功率为 120 W B.电动机的发热功率为 60 W C.电路消耗的总功率为 60 W D.电动机的输出功率约为 58.7 W 二、非选择题(本题包括 3 小题,共 25 分,要有必要的文字叙述) 6.(8 分) 一只规格为“220 V 2 000 W”的电炉,求电炉在正常工作时的电流及 电阻。若电网电压为 200 V,求电炉的实际功率(不考虑电炉丝电阻的变化)。 7.(8 分) 标有“110 V 100 W”的灯 LA 与标有“110 V 25 W”的灯 LB,若连成 如图甲所示的电路,LA、LB 两灯都正常发光。若连成如图乙所示的电路,LA、LB 两灯亮度相同,求电阻 R1、R2 的阻值。

8.(9 分)有一个直流电动机,把它接入 0.2 V 电压的电路时,电动机不转,测得
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流过电动机的电流是 0.4 A,若把它接入 2 V 电压的电路中,电动机正常工作, 工作电流是 1 A。求: (1)电动机正常工作时的输出功率 ; (2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大?

答案解析
1. 【解析】选 B、C。对于任何电路,电功都为 UIt,电热为 I2Rt;对于纯电阻 电路,电功等于电热,即 UIt=I2Rt,而对于非纯电阻电路,电功大于电热,即 UIt>I2Rt。所以选项 B、C 正确,A、D 错误。 2.【解析】选 C。由焦耳定律 Q= I2Rt 得 Q? ? ( )2 ?2Rt ? I 2 Rt ? Q, 故 C 正确。
U12 U 2 2 3.【解析】选 D。由题意知 而 ? , 4R1=R2,所以 2U1=U2,即 R1 及可变电阻 R R1 R2
I 2 1 2 1 2

两端的电压相等,电阻 R=R1=2 Ω,D 正确。 4.【解题指南】灯 L1 和 L4 为串联,通过的电流相同;灯 L2 和 L3 为并联,两端的 电压相等。对于四盏灯,可以灵活选择电功率的不同表达式来比较它们的电功 率的大小关系。 【解析】选 C。由 P ?
U2 U2 得 R ? , 灯 L1、L2 的阻值 R1 小于灯 L3、L4 的阻值 R2。由 R P

于灯 L1 和 L4 的电流相同,P=I2R,L1 和 L4 相比,L4 功率较大。通过 L1 的电流大于 通过 L2 的电流,由 P=I2R 知,L1 和 L2 相比,L1 功率较大。灯 L2 和 L3 的电压相同, 由P ?
U2 知,L2 和 L3 相比,L2 功率较大。所以 L3 的功率最小,L4 功率最大,C R

正确。
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60 6 A? A, 直流电动机两端的电压 U=220 V110 11 6 110 V=110 V,所以电动机的输入功率 P总 ? UI ? 110 ? W ? 60 W, 错。电动机的发 A 11 6 热功率 P热 ? I 2 R ? ( ) 2 ? 4.4 W ? 1.3 W, B 错。电路消耗的总功率为电动机与灯泡功率 11

5.【解析】选 D。电路中的电流 I ?

之和,即 120 W,C 错。电动机的输出功率 P 出=P 总-P 热=60 W-1.3 W=58.7 W, D 对。 【变式备选】加在某台电动机上的电压是 U,电动机消耗的电功率为 P,电动机 线圈的电阻为 r,则电动机线圈上消耗的热功率为( A.P B.
U2 r

)

C.

P2r U2
2

D. P ?

P2 r U2
P P2r , P热 ? 2 , C 正确。 所以 故 U U

【解析】选 C。发热功率 P 热=I r,因为 P=UI,则 I ?

6.【解析】由欧姆定律 U=IR 得电炉正常工作时的电流
I? P 2 000 ? A ? 9.1 A, U 220

电阻 R ?

U 2 2202 ? ? ? 24.2?, P 2 000

电压为 200 V 时,电炉的实际功率
P? ? U?2 2002 ? W ? 1 653 W。 R 24.2

答案:9.1 A

24.2 Ω

1 653 W

7.【解析】由 P ?
RA ?

U2 U2 得R ? , 故灯 LA、LB 的电阻值分别为 R P

1102 1102 ? ? 121?,R B ? ? ? 484?。 100 25

对于甲电路,灯 LA、LB 并联后的电阻值
121? 484 R 并= ? ? 96.8?。 121 ? 484
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由题意知 R 并∶R1=110∶(200-110), 所以电阻 R1=79.2 Ω。 对于乙电路,电阻 R2 与 LB 灯的电阻并联值等于灯 LA 的电阻值。 即
484 R 2 所以电阻 R2≈161 Ω。 ? 121, 484 ? R 2

答案:79.2 Ω

161 Ω

8. 【解析】(1)电动机消耗的总功率 P 总=UI=2×1 W=2 W。 电动机线圈的电阻 R ?
U? 0.2 ? ? ? 0.5?, I? 0.4

电动机的发热功率 P 热=I2R=12×0.5 W=0.5 W, 电动机的输出功率 P 出=P 总-P 热=1.5 W。 (2)如在正常工作时,转子突然被卡住,电动机与电路组成纯电阻电路,发热功 率P ?
U 2 22 ? W ? 8 W。 R 0.5

答案:(1)1.5 W

(2)8 W

【总结提升】电路中计算电功、电热的一般方法 (1)判断电路中的用电器是纯电阻用电器,还是非纯电阻用电器。 (2)分析各用电器之间的连接方式,对纯电阻电路,计算时可以利用串联电路的 分压特点或并联电路的分流特点。 (3)由所求问题选取合适的公式, 在非纯电阻电路中计算电功只能用 W=UIt,计算 电热只能用 Q=I2Rt。其他根据欧姆定律的变形式在纯电阻电路中才能使用。 (4)对于含电动机的电路,电动机转动时是非纯电阻用电器,电动机不转动时是 纯电阻用电器。

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