2024-2025年新教材高中物理第3章恒定電流3電功與電熱課堂達(dá)標(biāo)含解析魯科版必修第三冊(cè)

PAGE3-電功與電熱1.電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用加快了人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步，下列家用電器利用了電動(dòng)機(jī)工作的是 ()A.日光燈 B.電熨斗 C.電風(fēng)扇 D.電蚊拍【解析】選C。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)有機(jī)械能的輸出。日光燈是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。故A錯(cuò)誤。電熨斗是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故B錯(cuò)誤。電風(fēng)扇是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，應(yīng)用了電動(dòng)機(jī)。故C正確。電蚊拍是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故D錯(cuò)誤。故選：C。2.如圖某品牌掃地機(jī)器人。它的內(nèi)置鋰電池容量為2250mA·h，在一般狀況下，充溢一次電可供其運(yùn)行的時(shí)間為45min。已知該掃地機(jī)器人額定功率54W，則下列說(shuō)法正確的是 ()A.掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電流是2.25B.掃地機(jī)器人正常工作時(shí)額定電壓為18VC.掃地機(jī)器人工作時(shí)的內(nèi)阻為6ΩD.掃地機(jī)器人充溢電后的電能為4.374×105J【解題指南】電池容量即電池充電的最大充電量，由q=It即可求出工作電流?！窘馕觥窟xB。鋰電池容量為2250mAh，充溢一次電可供其運(yùn)行的時(shí)間為45min=2700s，則工作電流為：I==A=3A，故A錯(cuò)誤。機(jī)器人額定功率54W，則工作電壓為：U==V=18V，故B正確。機(jī)械人消耗的電功率大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以其電阻值R≠=Ω=6Ω，故C錯(cuò)誤。機(jī)器人電池充溢電之后的電能等于放電過(guò)程中消耗的電能，為：E=Pt=54×2700J=1.458×105J，故D錯(cuò)誤。故選：B。3.2019年4月15日正式實(shí)施《電動(dòng)自行車(chē)平安技術(shù)規(guī)范》強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，新標(biāo)準(zhǔn)全面提升了電動(dòng)自行車(chē)的平安性能，最高車(chē)速調(diào)整為25km/h，整車(chē)質(zhì)量(含電池)不超過(guò)55kg，蓄電池標(biāo)稱(chēng)電壓不超過(guò)48V。假定一個(gè)成人在平直馬路上以最高車(chē)速騎行時(shí)A.0.1A B.1A 【解題指南】(1)估算時(shí)不要忽視人的重力；(2)計(jì)算時(shí)不要忘了單位換算。【解析】選C。假設(shè)成人的質(zhì)量為60kg，當(dāng)電動(dòng)車(chē)以最高車(chē)速行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出功率為：P=fv=115×10×0.03×W=W。電動(dòng)車(chē)電能轉(zhuǎn)化效率為50%，故電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率P′=2P=W=UI，解得：I==A≈9.98A，故C正確。故選：C。4.現(xiàn)在部分道路將高壓鈉燈換成LED燈，已知高壓鈉燈功率為400W，LED燈功率為180W，若更換2000盞，則一個(gè)月可節(jié)約的電能約為 ()A.9×102kW·h B.1.6×105kW·hC.6×105kW·h D.1×1012kW·h【解析】選B。每盞高壓鈉燈換成LED燈時(shí)，節(jié)約的功率ΔP=400W-180W=220W=0.22kW；路燈一般工作時(shí)間一天約為12小時(shí)，故一個(gè)月可節(jié)約的電能約為：W=nΔPt=2000×0.22×30×12kW·h≈1.6×105kW·h；故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。故選：B。5.如圖所示是利用電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，其中D是直流電動(dòng)機(jī)。P是一個(gè)質(zhì)量為m的重物，它用細(xì)繩拴在電動(dòng)機(jī)的軸上。閉合開(kāi)關(guān)S，重物P以速度v勻速上升，這時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別是I=5.0A和U=110V，重物P上升的速度v=0.70m/s。已知重物的質(zhì)量m=45kg(g取(1)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P電；(2)細(xì)繩對(duì)重物做功的機(jī)械功率P機(jī)；(3)電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電阻R?！窘馕觥?1)P電=UI=5×110W=550W，故電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為550W；(2)以重物為探討對(duì)象，由于重物勻速上升，有：F-mg=0 ①P機(jī)=F·v ②聯(lián)立①②，代入數(shù)據(jù)得：P機(jī)=315W；故細(xì)繩對(duì)重物做功的機(jī)械功率為315W；(3)依據(jù)功能關(guān)系有：P電=P機(jī)+P熱 ③P熱=I2R ④聯(lián)立③④，代入數(shù)據(jù)得：R=9.4Ω。答案：(1)550W(2)315W(3)9.4Ω【補(bǔ)償訓(xùn)練】在探討微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，可采納如圖所示的試驗(yàn)電路。當(dāng)調(diào)整滑動(dòng)變阻器R，使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5A和1.0V；重新調(diào)整R，使電動(dòng)機(jī)復(fù)原正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和15.0(1)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻；(2)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的熱功率；(3)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率?！窘馕觥?1)當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)可視為純電阻電路，則有：r==Ω=2Ω；(2)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流為2.0AP熱=I2r