2025年《滬科版2020上海高二物理必修第三冊》10.7電功、電功率及焦耳定律（作業(yè)）（解析版）

第INET綜合能力練9．（2021·青島高二第一次學(xué)調(diào)）A、B為“220V100W”的兩盞相同的燈泡，C、D為“220V40W”的兩盞相同的燈泡．現(xiàn)將四盞燈泡接成如圖4所示的電路，并將兩端接入電路，各燈實際功率分別為PA、PB、PC、PD。則實際功率的大小關(guān)系為（）圖4A．PA＝PB，PC＝PD B．PA＝PD>PB＝PCC．PD>PA>PB>PC D．PB>PC>PD>PA【答案】C【解析】根據(jù)R＝eq\f(U\o\al(額2),P額)得：RA＝RB＝eq\f(2202,100)Ω＝484Ω，RC＝RD＝eq\f(2202,40)Ω＝1210Ω；由電路圖可知，B、C并聯(lián)，所以電壓相等，根據(jù)P＝eq\f(U2,R)可知：PB>PC；A、D串聯(lián)，電流相等，根據(jù)P＝I2R可知，PD>PA；A、D的電流大于B、C的電流，根據(jù)P＝I2R可知：PA>PB，PD>PC，所以PD>PA>PB>PC，故選C。10．（2020·廣西高二期末）國慶期間小明去逛超市，遇促銷打折買了一個電吹風(fēng)，電吹風(fēng)的使用說明書上給出了如表所示的參數(shù)及圖5所示電路圖。下列說法正確的是（）圖5電吹風(fēng)銘牌參數(shù)額定電壓220V50Hz額定功率熱風(fēng)1000W冷風(fēng)250WA．該電吹風(fēng)發(fā)熱電阻R的阻值約為64.5ΩB．該電吹風(fēng)電動機(jī)M的內(nèi)阻為193.6ΩC．當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)D．當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，電動機(jī)每秒消耗的電能為1000J【答案】A【解析】由表格可知發(fā)熱電阻的功率PR＝P－PM＝1000W－250W＝750W，所以該電吹風(fēng)發(fā)熱電阻R＝eq\f(U2,PR)＝eq\f(2202,750)Ω≈64.5Ω，故A正確；電動機(jī)正常工作過程為非純電阻用電器，不能使用公式R＝eq\f(U2,PM)計算電動機(jī)內(nèi)阻，故B錯誤；由題圖可知當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時，發(fā)熱電阻斷路，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，故C錯誤；當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，電動機(jī)正常工作，功率仍然為250W，故電動機(jī)每秒消耗的電能為W＝PMt＝250×1J＝250J，故D錯誤。11．（2021·上海金山高二自主調(diào)研）如圖6所示的電路中，電源電壓U＝12V，電動機(jī)的電阻R0＝1.0Ω，電阻R1＝2.0Ω。電動機(jī)正常工作時，理想電壓表的示數(shù)U1＝4.0V，求：圖6（1）電源的功率；（2）電動機(jī)的輸入功率和轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率；（3）若電動機(jī)被卡住不轉(zhuǎn)了，它消耗的功率又是多少？【答案】（1）24W（2）16W12W（3）16W【解析】（1）由歐姆定律有電阻R1的電流為I＝eq\f(U1,R1)＝eq\f(4.0,2.0)A＝2A電源的功率為P＝UI＝12×2W＝24W.（2）電動機(jī)的電壓為U電＝U－U1＝12V－4.0V＝8.0V電動機(jī)的輸入功率P電＝U電I＝8.0×2W＝16W電動機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為P機(jī)＝P電－I2R0＝16W－22×1.0W＝12W（3）電動機(jī)被卡住不轉(zhuǎn)時，電動機(jī)可看成純電阻用電器，則有電路電流為I′＝eq\f(U,R0＋R1)＝eq\f(12,1.0＋2.0)A＝4A電動機(jī)消耗的功率為P消＝I′2R0＝42×1.0W＝16W。12．（2020·浙江師大附屬實驗學(xué)校期中）如圖7所示是利用電動機(jī)提升重物的示意圖，其中D是直流電動機(jī)，P是一個質(zhì)量為m的重物，它用細(xì)繩拴在電動機(jī)的軸上。閉合開關(guān)S，重物P以速度v勻速上升，這時理想電流表和理想電壓表的示數(shù)分別是I＝5A和U＝110V，重物P上升的速度v＝0.7m/s。已知重物的質(zhì)量m＝45kg，g取10m/s2。求：圖7（1）電動機(jī)消耗的電功率P電；（2）細(xì)繩對重物做功的機(jī)械功率P機(jī)；（3）電動機(jī)線圈的電阻R。【答案】（1）550W（2）315W（3）9.4Ω【解析】（1）根據(jù)電功率表達(dá)式可知，電動機(jī)消耗的電功率為P電＝UI＝110×5W＝55