新教材同步輔導(dǎo)2023年高中物理課時(shí)評(píng)價(jià)作業(yè)十六電路中的能量粵教版必修第三冊(cè)

課時(shí)評(píng)價(jià)作業(yè)（十六）電路中的能量A級(jí)合格達(dá)標(biāo)1.（多選）一燈泡標(biāo)有“220V100W”字樣，將其接到110V的電源上（不考慮燈泡電阻的變化），則有（）A.燈泡的實(shí)際功率為50WB.燈泡的實(shí)際功率為25WC.通過燈泡的電流為額定工作電流的eq\f(1,2)D.通過燈泡的電流為額定工作電流的eq\f(1,4)解析：根據(jù)電壓變化，求出電流，由I＝eq\f(U,R)可知電流是原來的eq\f(1,2)，則由功率公式P＝UI＝I2R可知，功率也變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，故B、C正確.答案：BC2.如圖所示是電飯鍋的電路圖，R1是定值電阻，R2是加熱用的電熱絲.電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)，當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S閉合時(shí)為鍋內(nèi)的水燒干以前的加熱狀態(tài)；當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S斷開時(shí)為水燒干后的保溫狀態(tài).若要使R2在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)的一半，不考慮電阻隨溫度的變化，則R1、R2的電阻值之比為（）A.1∶1 B.1∶eq\r(2)C.（eq\r(2)－1）∶1 D.（eq\r(2)＋1）∶1解析：在加熱狀態(tài)下P加熱＝eq\f(U2,R2)，在保溫狀態(tài)下P保溫＝（eq\f(U,R1＋R2)）2R2，P加熱＝2P保溫，解得eq\f(R1,R2)＝eq\r(2)－1，故選C.答案：C3.如圖所示是一款無葉電風(fēng)扇及其銘牌，此款風(fēng)扇內(nèi)主要電器元件由內(nèi)阻為0.5Ω的電動(dòng)機(jī)和一個(gè)換擋元件串聯(lián)組成.此風(fēng)扇以額定功率工作1h，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的焦耳熱為（）A.44J B.72JC.4.5×104J D.1.58×105J解析：電動(dòng)機(jī)額定電流I＝eq\f(P,U)＝eq\f(44,220)A＝0.2A，則其工作1h產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝I2Rt＝0.22×0.5×3600J＝72J，故選B.答案：B4.智能機(jī)器人可以服務(wù)人類生活.如圖甲所示為一款新型送餐機(jī)器人，內(nèi)部電路如圖乙所示，它的直流電動(dòng)機(jī)額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的直流電源兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作.下列說法正確的是（）A.電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為EIB.電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為UIC.電源的輸出功率為EI－I2RD.電源的效率為1－eq\f(Ir,E)解析：電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為P＝UI，故A錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為P熱＝I2R，故B錯(cuò)誤；電源的輸出功率為P出＝EI－I2r，故C錯(cuò)誤；電源的效率為η′＝eq\f(IU,IE)＝eq\f(U,E)＝eq\f(E－Ir,E)＝1－eq\f(Ir,E)，故D正確.故選D.答案：D5.如圖所示為吹風(fēng)機(jī)的工作電路圖，rM為電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻，R為電阻絲的電阻.已知該吹風(fēng)機(jī)有兩個(gè)擋位，電源電壓恒為220V，低擋消耗的電功率為220W，高擋消耗的電功率為1100W，則下列對(duì)該電路的分析正確的是（）A.兩開關(guān)均閉合時(shí)吹風(fēng)機(jī)為低擋位B.電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，其輸出的機(jī)械功率為220WC.吹風(fēng)機(jī)的電阻rM＝220ΩD.R＝55Ω解析：由圖可知，兩開關(guān)均閉合時(shí)，電阻絲接入電路，電阻絲發(fā)熱，所以此時(shí)為高擋位，故A錯(cuò)誤；由于電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻發(fā)熱，因此電機(jī)輸出的機(jī)械功率小于220W，故B錯(cuò)誤；當(dāng)開關(guān)S1斷開、開關(guān)S2閉合時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)接入電路，即為低擋位，流過電動(dòng)機(jī)的電流為I＝eq\f(P,U)＝eq\f(220,220)A＝1A.由于電動(dòng)機(jī)為非純電阻電路，所以電動(dòng)機(jī)的電阻rM<eq\f(U,I)＝eq\f(220,1)Ω＝220Ω，故C錯(cuò)誤；當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時(shí)，為高擋位，由題意可知，電阻絲的功率為PR＝1100W－220W＝880W，所以電阻絲的電阻為R＝eq\f(U2,PR)＝eq\f(2202,880)Ω＝55Ω，故D正確.故選D.答案：D6.如圖所示的U-I圖像中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的伏安特性曲線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖像可知（）A.電源的總功率為1.5WB.電源內(nèi)阻為0.5ΩC.電源的效率為50%D.電阻R功率為2.5W解析：由圖線Ⅰ可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝3.0V，內(nèi)阻r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\f(3.0,2.0)Ω＝1.5Ω，電源的總功率P＝EI＝3×1.0W＝3W，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；電源的效率η＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(1.5,3.0)＝50%，故C正確；由圖線Ⅱ可知，電阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(1.5,1.0)Ω＝1.5Ω，電阻R功率P內(nèi)＝I2R＝1.02×1.5W＝1.5W，D錯(cuò)誤.故選C.答案：CB級(jí)等級(jí)提升7.如圖1所示，用充電寶為一手機(jī)電池充電，其等效電路如圖2所示.在充電開始后的一段時(shí)間t內(nèi)，充電寶的輸出電壓U、輸出電流I可認(rèn)為是恒定不變的，設(shè)手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，則時(shí)間t內(nèi)（）A.充電寶輸出的電功為UItB.充電寶產(chǎn)生的熱功率為I2rC.手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(U2,r)tD.手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為UIt＋I(xiàn)2rt解析：充電寶的輸出電壓為U、輸出電流為I，所以時(shí)間t內(nèi)充電寶輸出的電功為W＝UIt，故A正確；充電寶內(nèi)的電流也是I，但其內(nèi)阻未知，所以無法判斷充電寶產(chǎn)生的熱功率，故B錯(cuò)誤；U是充電寶的輸出電壓，不是手機(jī)電池的內(nèi)電壓，所以不能用eq\f(U2,r)t計(jì)算手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱，手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)為I2rt，故C錯(cuò)誤；充電寶輸出的電能一部分轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能，一部分轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱，故根據(jù)能量守恒定律可知手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為UIt－I2rt，故D錯(cuò)誤.答案：A8.某款掃地機(jī)器人如圖所示，額定功率24W，額定電流3A，正常工作時(shí)電機(jī)輸出的功率為19.5W，鋰電池容量9A·h，為延長(zhǎng)鋰電池壽命，當(dāng)剩余電量為總?cè)萘康?0%時(shí)就需要充電，則（）A.電池容量的單位A·h是能量單位B.額定電壓為6.5VC.正常工作時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生熱量的功率為19.5WD.充滿電的電池可以正常工作時(shí)間為2.4h解析：電池容量的單位A·h是電量單位，故A錯(cuò)誤；由P＝UI可知掃地機(jī)器人的額定電壓U＝eq\f(P,I)＝eq\f(24,3)V＝8V，故B錯(cuò)誤；正常工作時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生熱量的功率為PQ＝P－P出＝24W－19.5W＝4.5W，故C錯(cuò)誤；根據(jù)題意以及電池容量公式可得q×80%＝It，解得充滿電的電池可以正常工作時(shí)間為t＝eq\f(0.8×9,3)h＝2.4h，故D正確.故選D.答案：D9.小明同學(xué)在玩一個(gè)會(huì)發(fā)光的電動(dòng)玩具汽車時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象：?jiǎn)?dòng)電源，電動(dòng)機(jī)正常工作，車輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)不小心卡住車輪時(shí)，車燈會(huì)變暗.玩具汽車的簡(jiǎn)化電路如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝10V，r＝2Ω，車輪電動(dòng)機(jī)的額定電壓UM＝6V，額定功率PM＝6W，線圈電阻RM＝1Ω.求：（1）玩具汽車正常工作時(shí)，流過燈泡的電流；（2）玩具汽車被卡住后，流過燈泡的電流；（3）玩具汽車卡住前后，燈泡消耗功率的減少量.解析：（1）玩具汽車正常工作時(shí)，電源內(nèi)壓U內(nèi)＝E－UM＝4V，通過電源的電流I＝eq\f(U內(nèi),r)＝eq\f(4,2)A＝2A，玩具汽車正常工作時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流IM＝eq\f(RM,UM)＝1A，流過燈泡的電流IR＝I－IM＝1A.（2）燈泡的電阻為R＝eq\f(UM,IR)＝6Ω，玩具汽車被卡住后，電動(dòng)機(jī)可視為純電阻，燈泡與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)的電阻R′＝eq\f(Rr,R＋r)＝eq\f(6×1,6＋1)Ω＝eq\f(6,7)Ω，電路中的總電流I′＝eq\f(E,R′＋r)＝3.5A，由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知流過燈泡的電流I′R＝eq\f(RM,R＋RM)I′＝0.5A.（3）玩具汽車卡住前，燈泡消耗功率P＝UMIR＝6×1W＝6W，玩具汽車卡住前后，燈泡消耗功率P′＝Ieq\o\al(′,R)2R＝1.5W，燈泡消耗功率的減少量ΔP＝P－P′＝4.5W.答案：（1）1A（2）0.5A（3）4.5W10.如圖所示是某一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，重物質(zhì)量m＝100kg，電源提供給電動(dòng)機(jī)的恒定電壓為U＝220V，不計(jì)各種摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v＝0.8m/s的恒定速率向上提升重物時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流為I＝4A，重力加速度g取10m/s2，求：（1）電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為多少？（2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率為多少？（3）如果電動(dòng)機(jī)突然不轉(zhuǎn)，則此時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流為多少？解析：（1）電動(dòng)機(jī)消耗功率為P＝UI＝220V×4A＝880W，電動(dòng)機(jī)輸出功率為P1＝m