课时分层作业(十一) 焦耳定律 电路中的能量转化
[基础达标练]
(时间：15分钟 分值：50分)
一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)
1．功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当．根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W的白炽灯,均用10 W的LED灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近(按每户一天亮灯5小时,全国共有4亿户家庭计算)( )
A．8×10 kW·h C．8×10 kW·h
118
B．8×10 kW·h D．8×10 kW·h
－3
13
10
B [按每户一天亮灯5小时计算,每户一年节省的电能为(2× 60－2×10)×10×5×365 kW·h＝182.5 kW.h,全国共有4亿户家庭,则全国一年节省的电能为182.5×4×10kW·h＝7.3×10kW·h,最接近于B选项,故选项B正确,选项A、C、D错误．]
2．如图所示为某两个电阻的U-I图像,则R1∶R2的值和把两电阻串联后接入电路时消耗功率之比P1∶P2及并联后接入电路时消耗功率之比P1′∶P2′分别是( )
8
10
A．2∶1 2∶1 1∶2 B．2∶1 1∶2 2∶1 C．1∶2 1∶2 2∶1 D．1∶2 2∶1 1∶2
A [由U-I图像可知,R1∶R2＝2∶1.把R1、R2串联接入电路,由P＝IR知P1∶P2＝R1∶R2＝2∶1.并联时P1′∶P2′＝R2∶R1＝1∶2.]
3．把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论中正确的是( )
2
A．P甲＝P乙 C．P乙＝3P甲
B．P甲＝3P乙 D．P乙＞3P甲
B [设每个灯泡正常工作时的电流为I,则甲图中电路的总电流为3I,P甲＝12 V×3I,乙图中电路的总电流为I,P乙＝12 V×I,故有P甲＝3P乙,B正确．]
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4．(多选)在如图所示的电路中,电源电动势为12 V,电源内阻为1.0 Ω,电路中的电阻R0为1.5 Ω,小型直流电动机的内阻为0.5 Ω.闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0 A．以下判断中正确的是( )
A．电动机的输出功率为14 W B．电动机两端的电压为7.0 V C．电动机产生的热功率为2.0 W D．电源输出的电功率为24 W
BC [电动机的总功率为P电＝UI＝14 W,A错误；电路中电流表的示数为2.0 A,所以电动机的电压为：U＝E－U内－UR0＝E－I(R0＋r)＝7 V,B正确；电动机的发热功率为P热＝IR＝2×0.5 W＝2 W,C正确；电源的输出功率为P输出＝EI－Ir＝12×2 W－2×1 W＝20W,D错误．]
5．如图所示,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为某小灯泡的U-I图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是( )
2
2
2
2
A．4 W,8 W C．2 W,3 W
B．2 W,4 W D．4 W,6 W
D [用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率是UI＝2×2 W＝4 W,电源的总功率是EI＝3×2 W＝6 W．选项D正确．]
6．A、B为“220 V,100 W”的两盏相同的灯泡,C、D为“220 V,40 W”的相同灯泡,现将四盏灯泡接成如图所示电路,并将两端接入电路,各灯实际功率分别为PA、PB、PC、PD,则实际功率的大小顺序正确的是( )
A．PA＞PB＞PC＞PD C．PB＞PC＞PA＞PD
2
2
B．PD＞PA＞PB＞PC D．PB＞PD＞PA＞PC
2
U220220
B [根据R＝得：RA＝RB＝Ω＝484 Ω,RC＝RD＝ Ω＝1 210 Ω；由电路图可知,B、C并联,
P10040
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U2
所以电压相等,根据P＝可知：PB＞PC,A、D串联,电流相等,根据P＝IR可知,PD＞PA；A、D的电流大于B、
RC的电流,根据P＝IR可知：PA＞PB,PD＞PC；所以PD ＞PA＞PB＞PC.故B项正确．]
二、非选择题(14分)
7．如图所示,用一直流电动机提升重物,重物的质量为m＝10 kg,电源供电电压恒为220 V,电路中的保护电阻为R＝10 Ω,电动机的电阻为r＝1 Ω,不计各处摩擦,电动机正常工作时电压表的示数为170 V,求：(g取10 m/s)
2
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2
(1)电动机正常工作后通过电动机的电流是多少？ (2)重物匀速上升的速度是多少？ [解析] (1)R两端的电压 UR＝220 V－170 V＝50 V UR
通过电动机电流I＝IR＝＝5 A.
R(2)对电动机：
P电＝UI＝170×5 W＝850 W P内＝Ir＝5×5×1 W＝25 W P机＝P电－P内＝825 W
又因为电动机匀速提升重物,所以P机＝Fv＝mgv,即v＝8.25 m/s. [答案] (1)5 A (2)8.25 m/s
[能力提升练]
(时间：25分钟 分值：50分)
一、选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
1．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A,通过洗衣机电动机的电流是0.50 A,则下列说法中正确的是 ( )
A．电饭煲的电阻为44 Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω
B．电饭煲消耗的电功率为1 555 W,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W
C．1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×10 J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6×10 J D．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 C [由于电饭煲是纯电阻元件,所以 U
R1＝＝44 Ω,P1＝UI1＝1 100 W
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高中物理课时分层作业11 焦耳定律 电路中的能量转化
