第十二章 電能 能量守恒定律課時(shí)12.1  電路中的能量轉(zhuǎn)化 1.理解電功、電功率的概念和物理意義，掌握電功和電功率的計(jì)算公式。2.理解焦耳定律，能利用焦耳定律進(jìn)行有關(guān)的分析和計(jì)算。3.了解電路中的能量轉(zhuǎn)化。 一、電功和電功率1．電流做功的實(shí)質(zhì)：導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的靜電力做功。2．電功(1)定義：電流在一段電路中所做的功，等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流I、通電時(shí)間t三者的乘積。(2)公式：W＝UIt。(3)單位：國(guó)際單位是焦耳，符號(hào)是J。3．電功率(1)定義：電流在一段電路中所做的功與通電時(shí)間之比。(2)公式：P＝＝UI。(3)單位：國(guó)際單位是瓦特，符號(hào)是W。二、焦耳定律1．內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比。2．表達(dá)式：Q＝I2Rt。3．熱功率三、電路中的能量轉(zhuǎn)化1．電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化(1)能量關(guān)系：電動(dòng)機(jī)從電源獲得的能量一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(2)功率關(guān)系：電動(dòng)機(jī)消耗的功率P電等于電動(dòng)機(jī)的輸出功率P機(jī)與電動(dòng)機(jī)損失的功率P損之和，即：P電＝P機(jī)＋P損，P電＝UI，P損＝I2R。2．電池充電時(shí)的能量轉(zhuǎn)化電池從電源獲得的能量一部分轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練題組一　電功和電功率1.電功率的計(jì)算公式P=中，U是加在用電器上的電壓，R是用電器的電阻，此式可用于　 (　　)　　　　　 　　　　　 　　　　　 A.計(jì)算電冰箱的功率B.計(jì)算電風(fēng)扇的功率C.計(jì)算電烙鐵的功率D.計(jì)算洗衣機(jī)的功率 2.電阻R1、R2的I-U圖線如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是　 (　　)A.R1∶R2=3∶1B.將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電壓比U1∶U2=1∶3C.將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1∶I2=1∶3D.將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則功率比P1∶P2=1∶3 3.當(dāng)純電阻R兩端加上某一穩(wěn)定電壓時(shí)，通過(guò)該電阻的電荷量為0.3 C，消耗的電能為0.9 J。為在相同時(shí)間內(nèi)使0.6 C的電荷量通過(guò)該電阻，在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是 (　　)A.3 V　1.8 J B.3 V　3.6 JC.6 V　1.8 J D.6 V　3.6 J 4.如圖所示，電路兩端的電壓U保持不變，電阻R1、R2、R3消耗的電功率一樣大，則電阻之比R1∶R2∶R3是 (　　)A.1∶1∶1 B.4∶1∶1C.1∶4∶4 D.1∶2∶2 題組二　焦耳定律5.兩個(gè)精制電阻，用錳銅電阻絲繞制而成，兩電阻上分別標(biāo)有“100 Ω　10 W”和“20 Ω　40 W”，則它們的額定電流之比為 (　　)A.∶5 B.∶20C.∶10 D.1∶2 000 6.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電壓是220 V，額定電流為5 A，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是0.4 Ω。當(dāng)該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，每秒產(chǎn)生的熱量是 (　　)A.1 100 J B.110 JC.1 210 J D.10 J 7.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓是220 V，線圈電阻是1 Ω。正常工作時(shí)，通過(guò)的電流為5 A，則電動(dòng)機(jī)因發(fā)熱損失的功率為 (　　)A.48 400 W B.1 100 WC.220 W D.25 W 8.通過(guò)電阻R的電流為I時(shí)，在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q。若電阻為2R，電流為，則在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 (　　)A.4Q B.2Q C. D. 題組三　電路中的能量轉(zhuǎn)化9.有三個(gè)用電器，分別為日光燈、電烙鐵和電風(fēng)扇，它們的銘牌均標(biāo)有“220 V，60 W”?，F(xiàn)讓它們?cè)陬~定電壓下工作相同時(shí)間，產(chǎn)生的熱量 (　　)A.日光燈最多 B.電烙鐵最多C.電風(fēng)扇最多 D.一樣多 10.(多選)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為R，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，兩端的電壓為U，通過(guò)的電流為I，工作的時(shí)間為t，則下列說(shuō)法中正確的是 (　　)A.電動(dòng)機(jī)消耗的電能為UItB.電動(dòng)機(jī)消耗的電能為I2RtC.電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為I2RtD.電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為t 能力提升練題組一　電功和電功率1.()(多選)如圖所示，把四個(gè)相同的燈泡接成甲、乙兩種電路后，燈泡都正常發(fā)光，且兩個(gè)電路的總功率相等，則關(guān)于這兩個(gè)電路中的U甲、U乙和R甲、R乙之間的關(guān)系，正確的是 (　　)　　　　　 　　　　　 　　　　　 A.U甲>2U乙 B.U甲=2U乙C.R甲=4R乙 D.R甲=2R乙 2.()一個(gè)用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端電壓U變化的關(guān)系圖像如圖甲所示，若將它與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端，3個(gè)用電器消耗的電功率均為P?，F(xiàn)將它們連接成如圖乙所示的電路，接在電壓為U的電源兩端，設(shè)電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2，它們之間的關(guān)系為 (　　)A.P1=4P2 B.PD=C.PD=P2 D.P1<4P2 題組二　焦耳定律3.()電熱水壺已進(jìn)入千家萬(wàn)戶，極大地方便了我們的生活。如果將一電熱水壺接在220 V的電源兩端，經(jīng)時(shí)間t0電熱水壺的開關(guān)自動(dòng)切斷，假設(shè)熱量的損失不計(jì)、電熱絲的阻值不受溫度的影響。則 (　　)A.如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端，需經(jīng)2t0的時(shí)間電熱水壺的開關(guān)自動(dòng)切斷B.如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端，需經(jīng)16t0的時(shí)間電熱水壺的開關(guān)自動(dòng)切斷C.如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端，需經(jīng)4t0的時(shí)間電熱水壺的開關(guān)自動(dòng)切斷D.如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端，需經(jīng)16t0的時(shí)間電熱水壺的開關(guān)自動(dòng)切斷 4.()如圖所示是一個(gè)電熱水壺的銘牌。某同學(xué)利用所學(xué)知識(shí)，結(jié)合從該銘牌上獲取的信息，得出該電熱水壺 (　　)A.只能在220 V電壓下工作B.正常工作5 min耗電約0.5 kW·hC.正常工作時(shí)的電流約為6.8 AD.在非工作狀態(tài)下電阻絲的電阻值約為32 Ω 題組三　電路中的能量轉(zhuǎn)化5.()一只電飯煲和一臺(tái)洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸出電壓為220 V的交流電源上(其內(nèi)電阻可忽略不計(jì))，均正常工作。用電流表分別測(cè)得通過(guò)電飯煲的電流是5.0 A，通過(guò)洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)的電流是0.50 A，則下列說(shuō)法中正確的是 (　　)A.電飯煲的電阻為44 Ω，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為440 ΩB.電飯煲消耗的電功率為1 555 W，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為155.5 WC.1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104 J，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為6.6×103 JD.電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍 6.()國(guó)慶期間群眾游行隊(duì)伍中的國(guó)徽彩車，不僅氣勢(shì)磅礴，而且還是一輛電動(dòng)車，充一次電可以行駛100千米左右。假設(shè)這輛電動(dòng)彩車的總質(zhì)量為6.75×103 kg，它勻速通過(guò)天安門前500 m的檢閱區(qū)域用時(shí)250 s，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I=10 A，電壓為300 V，電動(dòng)彩車行駛時(shí)所受阻力為車重的。g取10 m/s2，其他摩擦不計(jì)，只考慮驅(qū)動(dòng)電機(jī)的線圈發(fā)熱損耗的能量，求：(1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率；(2)電動(dòng)彩車通過(guò)天安門前時(shí)，牽引電動(dòng)彩車前進(jìn)的機(jī)械功率；(3)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的內(nèi)阻和機(jī)械效率。    答案全解全析第十二章　電能　能量守恒定律1　電路中的能量轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.C　公式P=是根據(jù)電功率公式P=UI和歐姆定律I=推導(dǎo)出來(lái)的，只能用于純電阻電路中，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。2.B　由題圖可知，當(dāng)I=1 A時(shí)，U1=1 V，U2=3 V，所以R1==1 Ω，R2==3 Ω，則R1∶R2=1∶3，A錯(cuò)。R1與R2串聯(lián)時(shí)，U1∶U2=R1∶R2=1∶3，B正確。R1與R2并聯(lián)時(shí)，I1∶I2=R2∶R1=3∶1，P1∶P2=R2∶R1=3∶1，C、D均錯(cuò)。3.D　設(shè)兩次加在電阻R上的電壓分別為U1和U2，通電的時(shí)間都為t。由W1=U1q1和W1=t，可得U1=3 V，=0.1 s/Ω。再由W2=U2q2和W2=t，可求出U2=6 V，W2=3.6 J，故選項(xiàng)D正確。4.C　由于三個(gè)電阻消耗的功率一樣大，則有=，得R2=R3，所以通過(guò)R1的電流是通過(guò)R2電流的2倍，則有(2I)2R1=I2R2，得R1=。故R1∶R2∶R3=1∶4∶4，C正確。5.C　由公式P=I2R得I=，所以I1∶I2=∶10，選項(xiàng)C正確。6.D　額定電流是5 A，線圈電阻是0.4 Ω，則電動(dòng)機(jī)每秒產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=52×0.4×1 J=10 J，故選D。7.D　電動(dòng)機(jī)因發(fā)熱損失的功率P=I2R=25×1 W=25 W，故選項(xiàng)D正確。8.C　根據(jù)Q=I2Rt，若電阻變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，電流變?yōu)樵瓉?lái)的，時(shí)間不變，則產(chǎn)生的熱量變?yōu)樵瓉?lái)的，C正確。9.B　電烙鐵是純電阻用電器，工作時(shí)將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而日光燈和電風(fēng)扇是非純電阻用電器，電流通過(guò)它們時(shí)產(chǎn)生的熱量很少，電能主要轉(zhuǎn)化為其他形式的能，B正確。10.AC　電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，兩端的電壓為U，通過(guò)的電流為I，工作的時(shí)間為t，所以電動(dòng)機(jī)消耗的電能為UIt，A正確，B錯(cuò)誤。電動(dòng)機(jī)為非純電阻用電器，其線圈產(chǎn)生的熱量為I2Rt，由于U>IR，則I2Rt<t，C正確，D錯(cuò)誤。
能力提升練1.BC　設(shè)燈泡正常工作時(shí)兩端電壓為U，通過(guò)的電流為I，則有U甲I=U乙×2I，得U甲=2U乙，A錯(cuò)誤，B正確；因兩電路的總功率相等，又知四個(gè)燈泡相同且均正常發(fā)光，則它們的實(shí)際功率相等，可得兩電阻的功率也相等，則有I2R甲=(2I)2R乙，得R甲=4R乙，C正確，D錯(cuò)誤。2.D　由于電阻器D與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端時(shí)，三者功率相同，則此時(shí)三者電阻相同。當(dāng)三者按照題圖乙所示電路連接時(shí)，電阻器D兩端的電壓小于U，由題圖甲可知，電阻器D的電阻增大，則有RD>R1=R2，而RD與R2并聯(lián)，兩端電壓相等，根據(jù)P=，可知PD<P2，C錯(cuò)誤；按題圖乙方式連接后，由歐姆定律可知，電流ID<I2，又I1=I2+ID，故I1<2I2，根據(jù)P=I2R，可知P1<4P2，A錯(cuò)誤，D正確；由于電阻器D與電阻R2并聯(lián)的總電阻R并<R1，所以D兩端的電壓小于，且D阻值變大，則PD<，B錯(cuò)誤。3.D　根據(jù)公式Q=t可知，煮沸一壺水所需的熱量為Q=t0。當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí)，所需熱量沒(méi)變，因此加熱時(shí)間要變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，即4t0，A、B錯(cuò)誤；當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí)，加熱時(shí)間要變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，即16t0，C錯(cuò)誤，D正確。4.C　該電熱水壺可以在低于220 V的電壓下工作，故A錯(cuò)誤；正常工作5 min，電熱水壺消耗的電能W=Pt=1.5 kW× h=0.125 kW·h，故B錯(cuò)誤；由銘牌信息可知，額定功率為1 500 W，額定電壓為220 V，則該電熱水壺正常工作時(shí)的電流I===6.8 A，故C正確；金屬絲的電阻率隨溫度的升高而增大，所以在非工作狀態(tài)下電熱水壺電熱阻絲的電阻比正常工作時(shí)小，正常工作時(shí)電阻絲的電阻R===32 Ω，故D錯(cuò)誤。5.C　由于電飯煲是純電阻用電器，所以R1==44 Ω，P1=UI1=1 100 W，其在1 min內(nèi)消耗的電能W1=UI1t=6.6×104 J，洗衣機(jī)為非純電阻用電器，所以R2≠，P2=UI2=110 W，其在1 min內(nèi)消耗的電能W2=UI2t=6.6×103 J，其熱功率P熱≠P2，所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍。綜上可知C正確。6.答案　(1)3 000 W　(2)2 700 W　(3)3 Ω　90%解析　(1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率P入=UI=300×10 W=3 000 W(2)電動(dòng)彩車通過(guò)檢閱區(qū)域時(shí)的速度v==2 m/s電動(dòng)彩車行駛時(shí)所受阻力f=mg=×6.75×103×10 N=1.35×103 N電動(dòng)彩車勻速行駛時(shí)牽引力F=f，故電動(dòng)彩車通過(guò)天安門前時(shí)，牽引電動(dòng)彩車前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī)=Fv=2 700 W(3)設(shè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的內(nèi)阻為R，由能量守恒定律得P入t=P機(jī)t+I2Rt解得R=3 Ω驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械效率η=×100%=90%。                                      

相關(guān)試卷

高中物理人教版 (2019)必修 第三冊(cè)第十二章 電能 能量守恒定律1 電路中的能量轉(zhuǎn)化綜合訓(xùn)練題：

這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三冊(cè)第十二章 電能 能量守恒定律1 電路中的能量轉(zhuǎn)化綜合訓(xùn)練題，共23頁(yè)。試卷主要包含了單選題，多選題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

人教版 (2019)必修 第三冊(cè)1 電路中的能量轉(zhuǎn)化精品練習(xí)：

這是一份人教版 (2019)必修 第三冊(cè)1 電路中的能量轉(zhuǎn)化精品練習(xí)，共4頁(yè)。試卷主要包含了單項(xiàng)選擇題，雙項(xiàng)選擇題，解答題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中物理人教版 (2019)必修 第三冊(cè)1 電路中的能量轉(zhuǎn)化精品課后復(fù)習(xí)題：

這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三冊(cè)1 電路中的能量轉(zhuǎn)化精品課后復(fù)習(xí)題，文件包含人教版2019高中物理必修三121電路中的能量轉(zhuǎn)化同步練習(xí)詳解doc、人教版2019高中物理必修三121電路中的能量轉(zhuǎn)化同步練習(xí)習(xí)題doc等2份試卷配套教學(xué)資源，其中試卷共33頁(yè)， 歡迎下載使用。

英語(yǔ)朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

物理人教版 (2019)1 電路中的能量轉(zhuǎn)化隨堂練習(xí)題

物理人教版 (2019)1 電路中的能量轉(zhuǎn)化隨堂練習(xí)題
高中物理人教版 (2019)必修 第三冊(cè)1 電路中的能量轉(zhuǎn)化課時(shí)練習(xí)

高中物理人教版 (2019)必修 第三冊(cè)1 電路中的能量轉(zhuǎn)化課時(shí)練習(xí)
高中物理人教版 (2019)必修 第三冊(cè)第十二章 電能 能量守恒定律1 電路中的能量轉(zhuǎn)化課后練習(xí)題

高中物理人教版 (2019)必修 第三冊(cè)第十二章 電能 能量守恒定律1 電路中的能量轉(zhuǎn)化課后練習(xí)題
物理必修 第三冊(cè)1 電路中的能量轉(zhuǎn)化復(fù)習(xí)練習(xí)題

物理必修 第三冊(cè)1 電路中的能量轉(zhuǎn)化復(fù)習(xí)練習(xí)題
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理人教版 (2019)必修 第三冊(cè)電子課本

1 電路中的能量轉(zhuǎn)化

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修 第三冊(cè)

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學(xué)案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來(lái)到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬(wàn)優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬(wàn)優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬(wàn)教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過(guò)期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部