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[随堂检测]1.电动机是将电能转化为机械能的设备，下列使用了电动机的电器是()A．电风扇B．电热毯C．日光灯D．家用电热水壶解析：选A．在各电器中，使用了电动机将电能转化为机械能的电器有电风扇，电热毯、家用电热水壶利用了电流的热效应，日光灯是将电能转化为光能和内能，故A正确，B、C、D错误.2.如表为某电热水壶铭牌上的一部分内容，根据表中的信息，可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为()型号DF－938额定功率900W额定电压220V额定容量1.2LA．6.8AB．4.1AC．1.2AD．0.24A解析：选B．由铭牌读出电热水壶额定功率为P＝900W，额定电压为U＝220V；由P＝UI得，通过电热水壶额定电流为：I＝PU＝900220A≈4.1A．3.关于电功和焦耳热，下列说法错误的是()A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtB．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtC．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝I2RtD．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝UIt解析：选B．计算电功时，公式W＝UIt适用于任何电路.计算焦耳热时，公式Q＝I2Rt适用于任何电路.在纯电阻电路中W＝Q，在非纯电阻电路中W＞Q，所以A、C、D正确，B错误.4.把标有“220V，100W”的A灯和“220V，200W”的B灯串联起来，接入220V的电路中，不计导线电阻，则下列判断中正确的是()A．两灯的电阻之比RA∶RB＝1∶2B．两灯的实际电压之比UA∶UB＝2∶1C．两灯实际消耗的功率之比PA∶PB＝1∶2D．在相同时间内，两灯实际发热之比QA∶QB＝1∶2解析：选B．由P＝U2R求得：RA＝484Ω，RB＝242Ω，故RA∶RB＝2∶1，A错；两灯串联接入电路，故通过的电流相等，由U＝IR知，两端的电压之比即为电阻之比，故为2∶1，B对；又由P＝I2R，知PA∶PB＝2∶1，C错；由Q＝I2Rt得：QA∶QB＝2∶1，D错.5.如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r＝1Ω，电动机两端的电压为5V，电路中的电流为1A，重物A重20N，不计摩擦力，求：(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？(2)电动机输入功率和输出功率各是多少？(3)10s内，可以把重物A匀速提升多高？(4)这台电动机的机械效率是多少？解析：(1)根据焦耳定律，热功率为P热＝I2r＝12×1W＝1W.(2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积，即P入＝IU＝1×5W＝5W，输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P出＝P入－P热＝5W－1W＝4W.(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率，在10s内，P出t＝Gh.解得h＝P出tG＝4×1020m＝2m.(4)机械效率η＝P出P入×100%＝80%.答案：(1)1W(2)5W4W(3)2m(4)80%[课时作业]一、单项选择题1.下列哪个用电器是利用电流的热效应工作的()A．电风扇B．充电器C．电饭煲D．洗衣机解析：选C．电风扇主要是把电能转化为机械能，是利用了电流的磁效应，故A错误；充电器是要将电能储存起来，不是利用电流的热效应来工作的，故B错误；电饭煲是利用了电流的热效应，来给食物加热的，故C正确；洗衣机是利用电动机带动工作的，应用了电流的磁效应，故D错误.2.对计算任何用电器的热功率都适用的公式是(P表用电器的热功率，W表电流对用电器做的功，U表用电器两端电压，I表通过用电器上电流)()A．P＝I2RB．P＝IUC．P＝U2RD．P＝Wt解析：选A．公式P＝I2R计算热功率适用于所有电器.则A正确，B、C、D三项若求得热功率，则只能是纯电阻电路才可用的公式.3.一个阻值为1Ω的电阻，通过它的电流强度为2A，则下列说法正确的是()A．1s内通过该电阻的电荷量为1CB．该电阻1s内的发热量为2JC．该电阻1s内的发热量为4JD．该电阻发热功率为2W解析：选C．据电流定义I＝qt知，1s内通过该电阻的电荷量为2C，A错误，据Q＝I2Rt＝4J，B错误，C正确；P＝I2R＝4W，D错误.4.R1和R2分别标有“2Ω，1.0A”和“4Ω，0.5A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为()A．1.5WB．3.0WC．5.0WD．6.0W解析：选A．把R1和R2串联后，由于R2的最大电流较小，所以串联后的最大电流为0.5A，串联后的总电阻为6Ω，所以电路的最大功率为P＝I2R＝0.52×6W＝1.5W，所以A正确.5.一辆电瓶车，车和人的总质量为500kg，由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V的电压，当电瓶车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5A，设车所受的阻力是车和人重的0.02倍(g＝10m/s2)，则此电动机的内阻是()A．4.8ΩB．3.2ΩC．1.6ΩD．0.4Ω解析：选C．电动机总功率为：P＝UI，电动机热功率为：P内＝I2r，电动机输出功率为：P出＝Fv，车匀速运动，故：F＝f，根据能量守恒定律有：P＝P内＋P出，联立得到：UI＝I2r＋0.02mgv，代入数据解得：r＝1.6Ω.6.如图为A、B两灯泡的I－U图像，把它们串联接在220V的恒压电源上，根据图像，计算A、B两灯泡的实际功率分别约为()A．48.4W、22WB．22W、48.4WC．50W、170WD．5W、17W解析：选D．两灯泡串联接在220V的电压下，则可知两灯泡电流相等，且总电压为220V，则由题图可知，电流约为0.1A，A的电压为50V，B的电压约为170V，则由P＝UI可知，A的功率为5W，B的功率为17W.二、多项选择题7.一直流电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，电动机线圈的电阻为r.该电动机正常工作时，下列说法正确的是()A．电动机消耗的电功率为IUB．电动机的输出功率为IU－I2rC．电动机的发热功率为U2rD．I、U、r三个量间满足I＝Ur解析：选AB．电动机正常工作时，电动机消耗的电功率P电＝UI，故A正确.电动机的发热功率P热＝I2r，由于欧姆定律不再成立，P热≠U2r.根据能量守恒定律得到，电动机的输出功率P出＝P电－P热＝UI－I2r，故B正确，C错误.电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，电能一部分转化为内能，则有UIt＞I2rt，得到U＞Ir，故D错误.8.有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标为“110V，60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则()A．电解槽输入功率为60WB．电解槽发热功率为60WC．电解槽消耗的总电功率为60WD．电路消耗总功率为60W解析：选AC．由于灯泡正常发光，所以电解槽的电压为(220－110)V＝110V，由于电解槽和灯泡串联.它们的电流相等，所以I＝PU＝60110A，所以电解槽的输入功率为P＝UI＝110×60110W＝60W，所以A正确.电解槽的发热功率为P热＝I2r＝601102×4.4W≈1.3W，所以B错误.电解槽消耗的总功率等于电解槽的输入功率为110×60110W＝60W，所以C正确，电路消耗总功率为：P总＝220×60110W＝120W，所以D错误.9.如图所示是一直流电动机提升重物的装置.已知重物质量为m＝50kg，电源输出电压U＝110V保持不变，电动机线圈电阻R＝4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I＝5A(g＝10m/s2)，则()A．电源的输出功率为100WB．电动机线圈电阻R的发热功率550WC．提升重物的功率为450WD．电动机的效率约为81.8%解析：选CD．电源输出功率P＝UI＝550W，选项A错误；电动机线圈电阻R的发热功率P热＝I2R＝100W，选项B错误；提升重物的功率为P机＝(550－100)W＝450W，选项C正确；电动机的效率为η＝P机P＝450550×100%≈81.8%，选项D正确.10.下表列出了某品牌电动自行车(如图)及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则()自重40(kg)额定电压48(V)载重75(kg)额定电流12(A)最大行驶速度20(km/h)额定输出功率350(W)A．电动机的输入功率为576WB．电动机的内电阻为4ΩC．该车获得的牵引力为104ND．该车受到的阻力为63N解析：选AD．电动机的输入功率P入＝UI＝48×12W＝576W，故A正确.根据P热＝P入－P出＝(576－350)W＝226W，根据P热＝I2r解得：r＝226122Ω≈1.6Ω，故B错误.电动车速度最大时，牵引力F与阻力f大小相等，由P出＝fvmax得：f＝P出vmax＝350203.6N＝63N，故C错误，D正确.三、非选择题11.如图所示，两个小灯泡L1和L2串联接在P、Q两点间，L1和L2的铭牌上分别标有“3V，6W”“6V，3W”，求PQ间允许加的最大电压为多少？(假定小灯泡电阻不变)解析：由P＝UI得两灯泡的额定电流：I1＝P1U1＝63A＝2AI2＝P2U2＝36A＝0.5A电路中允许的最大电流为0.5A由P＝U2R得两灯泡的电阻：R1＝U21P1＝326Ω＝1.5ΩR2＝U22P2＝623Ω＝12Ω允许加的最大电压为U＝I2(R1＋R2)＝0.5×(1.5＋12)V＝6.75V.答案：6.75V12.如图所示的电路中，电炉电阻R＝10Ω，电动机线圈的电阻r＝1Ω，电路两端电压U＝100V，电流表的示数为30A，问：(1)通过电动机的电流强度为多少？(2)通电一分钟，电动机做的有用功为多少？解析：(1)电炉电阻R＝10Ω，电压U＝100V，故电流：IR＝UR＝100V10Ω＝10A通过电动机的电流：IM＝I－IR＝30A－10A＝20A．(2)电动机的总功率：P＝UIM＝100×20W＝2000W电动机的发热功率：P热＝I2Mr＝202×1W＝400W故电动机的机械功率是：P出＝P－P热＝(2000－400)W＝1600W则通电1分钟后，输出的有用功W＝P出t＝1600×60J＝96000J.答案：(1)20A(2)96000J