《焦耳定律　电路中的能量转化》同步练习1

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1、《焦耳定律　电路中的能量转化》同步练习知识点一　纯电阻电路中功率的分析与计算．某同学设计了一个转向灯电路(如图－－所示)，其中为指示灯，、分别为左、右转向灯，为单刀双掷开关，为电源．当置于位置时，以下判断正确的是(　　)．图－－．的功率小于额定功率．亮，其功率等于额定功率．亮，其功率等于额定功率．含支路的总功率较另一支路的大解析　当单刀双掷开关置于位置时，指示灯与转向灯串联后接到电源上，指示灯两端电压低于额定电压，所以指示灯的功率小于额定功率，选项正确．由于电源有内阻，转向灯接到电源上，转向灯虽然比转向灯亮，但功率仍然小于额定功率，选项错，同理，选项错．含支路两个灯泡串联，总电阻

2、大于另一支路，通过的电流小于另一支路，由＝，知含支路的总功率一定小于另一支路，选项错．答案　图－－．如图－－所示，已知＝，当滑动变阻器触头位于正中位置时，额定电压为的灯泡正常发光，当触头滑至最左端时，电灯实际功率为，求此灯泡额定功率和变阻器的总电阻．解析　设滑动变阻器总电阻为，灯泡电阻为，则根据位于正中位置时灯泡正常发光，电压为，滑动变阻器电压为，得＝.位于最左端时变阻器有效电阻′＝＝，由功率关系知此时滑动变阻器的功率′＝′＝，＝＝＝.滑动变阻器的总电阻＝＝Ω＝Ω，＝Ω.灯泡的额定功率额＝＝＝.答案　　Ω图－－.已知如图－－所示，＝Ω，＝Ω，＝Ω，则接入电路后这三只电阻的实际功率

3、之比为．解析　本题解法很多，注意灵活、巧妙．经过观察发现三只电阻的电流关系最简单：电流之比是∶∶＝∶∶；还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为Ω，因此电压之比是∶∶＝∶∶；在此基础上利用＝，得∶∶＝∶∶.答案　∶∶知识点二　非纯电阻电路中功率的分析与计算．如图－－所示，电阻＝Ω，电动机线圈电阻＝Ω.当开关断开时，电流表的示数为；当开关闭合后，电动机转起来，电路两端电压不变．电流表显示的电流或电路消耗的电功率应是(　　)．图－－　　　　　　　　　　　　　　　　　　．＝．<．＝．<解析　开关断开时，电流表示数为，则＝＝；合上后，电动机接入电路，因电动机为非纯电阻用电器，故<＝，则＝＋<

4、．电路总功率总＝总＝(＋)<×(＋)＝．则、项对．答案　图－－．如图－－所示电路，电动机转动起来后，将滑动变阻器的滑动触头向左移动时，电动机中产生的电热随电压表测得的电压和电流表测得的电流而变化的情况是(电动机线圈的电阻可以认为是不变的)(　　)．．跟电流的平方成正比．跟电压的平方成正比．跟电压与电流的乘积成正比．跟电压与电流的比值成正比解析　根据焦耳定律，电流通过用电器产生的热量＝，其中是电路中的电流，是用电器的电阻，项正确，在纯电阻电路中，用电器只发光发热，电流做功把所有的电能都转化为内能，所以＝＝，即与电压和电流的乘积成正比．但电动机在电路中除把部分电能转化为内能外，还把部

5、分的电能转化成机械能，此时＞，所以项不正确．同样，只有在纯电阻电路中，欧姆定律＝才成立，所以＝＝，即热量与电压的平方成正比，在电动机电路中，欧姆定律不成立，也就不能得出这个结论了，项不正确，由于在电动机电路中欧姆定律＝不成立，≠，项不正确．答案　．微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，为Ω，当加在它两端的电压为时，电流为，且能正常工作．()求它的额定输入功率多大？()工作时由导线发热损失的功率多大？()它的最大输出功率多大？解析　电动机正常工作时是非纯电阻电路，计算只能根据定义式：()额定输入功率额＝＝×＝()电动机发热功率热＝＝()×＝()根据能的转化与守恒，电动机的最大输出功率出

6、＝额－热＝.答案　()　()　()．将电阻和分别接到同一电池组的两极时消耗的电功率相同．电池组向两个电阻供电时的电流分别是和，电池组内阻消耗的功率分别为′和′，电池组的效率分别是η和η，电阻两端的电压分别是和.若已知电流<，则有(　　)．．>．>．η>η．′>′解析　依题意可画出电源的外电压特性曲线和、的伏安特性曲线，因＝，＜，所以、的相对关系如图所示，由图可知，＞，＞，、对，又η＝＝可知，η＞η，对；又＝，故错，答案为、、.答案　图－－.如图－－所示，电路中电池的电动势＝，内电阻＝Ω，固定电阻＝Ω，是可变电阻，在从零增加到Ω的过程中，求：()可变电阻上消耗功率最大的条件和最大热

7、功率．()电池的电阻和固定电阻上消耗的最小热功率之和．解析　()可变电阻上消耗的热功率：＝＝当－Ω＝时，最大，其最大值：大＝＝.()当电流最小时，电阻和消耗的热功率最小，此时应调到最大Ω，内阻和固定电阻上消耗的最小热功率之和为小＝()(＋)＝.答案　()＝Ω时　　()