《2023年《焦耳定律电路中的能量转化》课时跟踪训练.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023年《焦耳定律电路中的能量转化》课时跟踪训练.doc(5页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、2.6 焦耳定律 电路中的能量转化课时跟踪训练(满分60分 时间30分钟)一、选择题(每小题至少有一个选项正确,选对得5分,选不全得3分,错选不得分,共40分)1.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是( )A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多B.WUIt适用于任何电路,而WI2Rtt只适用于纯电阻的电路C.在非纯电阻电路中,UII2RD.焦耳热QI2Rt适用于任何电路解析:电功率公式P,功率越大,表示电流做功越快。对于一段电路,有PUI,I,焦耳热Q()2Rt,可见Q与P、U、t都有关。所以,P越大,Q不一定越大,A不对。WUIt是电功的定义式,适用于任何电路。而
2、I只适用于纯电阻电路,B对;在不是纯电阻的电路中,电流做的功焦耳热其他形式的能,所以WQ,即UII2R,C正确。QI2Rt是焦耳热的定义式,适用于任何电路中产生的焦耳热,D正确,所以B、C、D对,A错误。答案:A2.为使电热丝所消耗的功率变为原来的一半,应当( )A.使电阻减半,电压保持不变B.使电压减半,电阻保持不变C.使电压和电阻都减半D.使电压减小为原来的,电阻不变解析:由P知,C正确,A、B、D错误。答案:C3.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图1所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下
3、电源的效率分别为a、B。由图可知a、b的值分别为( )图1A.、 B.、C.、 D.、解析:电源的效率100%100%。a点对应的路端电压U为4个格,而电动势E为6个格。因此a;b点对应的路端电压为2个格,因此b。故D项正确。答案:D4.在如图2所示的电路中,电源电动势为12 V,电源内阻为1.0 ,电路中的电阻R0为1.5 ,小型直流电动机M的内阻为0.5 ,闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0 A。则以下判断中正确的是( )图2A.电动机的输出功率为14 WB.电动机两端的电压为7.0 VC.电动机产生的热功率为4.0 WD.电源输出的功率为24 W解析:电动机两端的电压U机EI
4、(rR0)7.0 V,选项B正确;电动机输出的功率P机出U机II2r机12 W,选项A错误;电动机产生的热功率为P机热I2r机2.0 W,选项C错误;电源输出的功率P出EII2r20 W,选项D错误。答案:B5.如图3所示电路中,当滑动变阻器的触头向上滑动时,则( )图3A.电源的功率变小B.电容器贮存的电荷量变小C.电源内部消耗的功率变大D.电阻R消耗的电功率变小解析:由闭合电路欧姆定律可知,当滑动触头向上滑动时,R总变小,I总增大,U端减小,而R1分压U1增大,所以电容器上的电压减小。电源功率P总I总E增大,A错误。QCU减小,B正确。电源内部消耗功率P内Ir增大,C正确。电阻R1消耗的功
5、率在增大。R上消耗功率无法确定。答案:BC6.如图4为甲、乙两灯泡的IU图像,根据图像计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中,实际发光的功率约为( )图4A.15 W 30 W B.30 W 40 WC.40 W 60 W D.60 W 100 W解析:从图像的横坐标(U)为220 V的刻度可找出对应的纵坐标(I)的值分别为I甲0.18 A,I乙0.28 A。则P甲UI甲40 W,P乙UI乙60 W,即C项正确。答案:C7.如图5所示,电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,已知R0r,滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时,下列说法中正
6、确的是( )图5A.路端电压变大B.电路中的电流变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R0上消耗的功率变小解析:滑片P由a端向b端滑动,电源外阻减小。由I可知,电路中的电流增大,由UEIr可知,路端电压U变小,A、B均错误;由PR0I2R0可知,I增大,PR0增大,D错误;因R0r,当滑动头由a端向b端滑动时,滑动变阻器消耗的功率PRR,随R变小,增大,故PR变小,C正确。答案:C8.如图6所示电路中,R1R3R2R4。在a、b两端接上电源后,设每个电阻所消耗的电功率分别为P1、P2、P3、P4,则它们的大小关系是( )图6A.P1P3P1P3P4C.P2P1P4P3D.P1P2P3P4
7、解析:设流过R1、R2、R3、R4的电流分别为I1、I2、I3、I4,则I1I2I3I4,故P1IR1P3IR3。即P2P1P3。又因为R3P4,即P2P1P3P4综上所述,本题正确选项为B。答案:B二、非选择题(每小题10分,共20分)9.如图7所示,R18 ,电源的电动势E8 V,内阻r2 。R2为变阻器,问:图7(1)要使变阻器获得的电功率最大,R2的值应是多大?这时R2的功率多大?(2)调节R2的阻值,当R2为多少时,电源有最大输出功率,最大输出功率为多少?解析:(1)把R1看成是电源内阻的一部分,这样内电阻就是R1r。利用电源输出功率最大的条件,可以求出:当R2R1r8 2 10 时
8、,R2有最大的功率P2 W1.6 W。(2)因R1r,所以当R20时,电源有最大输出功率,即R1消耗功率最大时,I A0.8 A。其功率P1I2R10.828 W5.12 W。答案:(1)10 1.6 W (2)0 5.12 W10.下表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数,根据表中提供的信息,探究以下问题:规格后轮驱动直流永磁毂电机车型26电动自行车额定输出功率120 W整车质量30 kg额定电压40 V最大载重120 kg额定电流3.5 A(1)在额定电压下工作时,该电机的内阻是多少?其效率为多大?(2)假设行驶过程中所受阻力是车和人总重的0.02倍,在最大载重量的情况下,人骑车行驶的最大速度为多大?(g取10 m/s2)解析:(1)由表可知,电机的额定电压U40 V,额定电流I3.5 A,所以该电机正常工作时的输入功率P入UI140 W。又因电机的输出功率P出120 W,所以电机的发热功率P热P入P出20 W。由P热I2r知电机的内阻r1.6 ,电机正常工作时的效率100%85.7%。(2)由题知车行驶时所受阻力fk(Mm)g,当达到最大速度时有P出fvm,所以人骑车行驶的最大速度vm m/s4 m/s。答案:(1)1.6 85.7% (2)4 m/s第 页