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专题7　电功与电热　电功率和热功率
题组1　电功与电热　电功率和热功率的基本理解
1．关于三个公式：①P＝UI；②P＝I2R；③P＝，下列叙述正确的是(　　)
A．公式①适用于任何电路的电热功率
B．公式②适用于任何电路的电热功率
C．公式①、②、③适用于任何电路电功率
D．上述说法都不正确
2．某家用电烤炉与洗衣机的电功率相同，当它们均正常工作相同的时间时，产生的热量(　　)
A．电烤炉的多 B．洗衣机的多
C．一样多 D．以上均有可能
3．在下列用电器中，哪些用电器接到电路中消耗的电能等于电流产生的热量(　　)
A．电扇和电吹风
B．白炽灯、电烙铁和电热毯
C．洗衣机和电冰箱
D．电解槽
题组2　纯电阻电路中的电功与电热　电功率和热功率
4．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到电源上(如图1所示)，下列说法正确的是(　　)21世纪教育网版权所有
A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大图1
B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小
C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少
D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率减小
5．一盏电灯直接接在电压恒定的电源上，其功率为100W，若将这盏电灯接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率为9W，那么此时电灯实际消耗的功率将(　　)21cnjy.com
A．大于91W B．小于91W
C．等于91W D．条件不足，无法确定
6．电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧开前的加热状态，另一种是锅内水烧开后的保温状态，如图2所示是一学生设计的电饭锅电路原理示意图，S是用感温材料制造的开关．下列说法中正确的是(　　)21·cn·jy·com
图2
A．加热状态时是用R1、R2同时加热的
B．当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态
C．当＝7，R2在保温状态时的功率为加热状态时的
D．当＝2－1，R2在保温状态时的功率为加热状态时的
题组3　非纯电阻电路中的电功与电热　电功率和热功率
7．电阻R和电动机M串联接到电路时，如图3所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作．设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有(　　)
A．U1B．U1＝U2，Q1＝Q2
C．W1＝W2，Q1>Q2
D．W18．有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V，60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电源两端，灯泡正常发光，则(　　)www.21-cn-jy.com
A．电解槽消耗的电功率为120W
B．电解槽的发热功率为60W
C．电解槽消耗的电功率为60W
D．电路消耗的总功率为60W

9．如图4所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机．小灯泡L上标有“6V　12W”字样，电动机的线圈电阻RM＝0.5Ω.若灯泡正常发光时，电源的输出电压为12V，此时(　　)21·世纪*教育网
图4
A．整个电路消耗的电功率为24W
B．电动机的热功率为12W
C．电动机的输出功率为12W
D．电动机的输入功率为12W
10．日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风可将头发吹干．设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2相串联，接到直流电源上，电吹风两端的电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，则以下关系式正确的是(　　)21教育网
A．UI＞PB．UI＝P
C．P＞I2(R1＋R2) D．P＝I2(R1＋R2)
11.如图5所示，用输出电压为1.4V、输出电流为100mA的充电器对内阻为2Ω的镍－氢电池充电．下列说法正确的是(　　)【来源：21·世纪·教育·网】
A．电能转化为化学能的功率为0.12W图5
B．充电器输出的电功率为0.14W
C．充电时，电池消耗的热功率为0.02W
D．充电器把0.14W的功率储存在电池内
12．一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V的电源后正常运转，此时它消耗的电功率是66W，那么通过电动机的电流是______A，电动机输出功率为______W．若接上电源后，扇叶被卡住不能转动，电动机消耗的发热功率为________W.www-2-1-cnjy-com
13．如图6所示的电路中，电源电动势为12V，内电阻为1Ω，R1＝1Ω，R2＝6Ω，电动机线圈电阻为0.5Ω，若开关闭合后通过电源的电流为3A，则R1上消耗的电功率为________W，电动机消耗的电功率为________W.图62-1-c-n-j-y
14．如图7所示，电源的电动势E＝110V，电阻R1＝21Ω，电动机绕组的电阻R0＝0.5Ω，电键S1始终闭合．当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W．求：21*cnjy*com
(1)电源的内电阻；图7
(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率．
15．某一直流电动机提升重物的装置如图8，重物质量m＝50kg，电源电压U＝110V，不计电源的内阻及各处摩擦，当电动机以v＝0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝5 A，由此可知电动机线圈的电阻R为多少？(g＝10 m/s2)图8【来源：21cnj*y.co*m】

详解答案
1．B　[P＝UI计算的是电功率，P＝I2R适合计算任何电路的电热功率，R应为发热部分电阻，P＝适合计算纯电阻电路的发热功率，所以B正确．]【出处：21教育名师】
2．A　[电烤炉可以将电功全部转化为电热，但是洗衣机将电功一部分转化为电热，一部分转化为机械能，所以正常工作相同的时间时电烤炉产生的热量多，A正确．]
3．B　[纯电阻电路中电流做功全部转化为电热，非纯电阻电路中电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能，白炽灯、电烙铁和电热毯是纯电阻电路，电扇、电吹风、电解槽、洗衣机和电冰箱是非纯电阻电路；故选B.]【版权所有：21教育】
4．AD　[开关接通时电路电阻为电烙铁电阻，由公式P＝可知电功率较大，A对，B错；开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，但电路中电阻增大，电功率减小，C错，D对；故选A、D.]21教育名师原创作品
5．B　[电源电压不变，当电阻增大时，由P＝可知，功率减小，所以将电灯接上一段很长的导线后其总功率小于100 W，导线损失9 W，则电灯的功率将小于91 W，故B选项正确．]21*cnjy*com
6．BD　[由P＝得：当接通S时，电阻变小，功率变大，处于加热状态；当断开S时，电阻变大，功率变小，处于保温状态．可知，R2是供加热用的电阻丝．故A错误，B正确．逆推：当R2在保温状态时的功率为加热状态时的时，根据公式P＝，可知＝××8得＝2－1，C错误，D正确．]
7．A　[电动机是非纯电阻，其两端电压U2>IR＝U1，B错；电流做的功W1＝IU1t，W2＝IU2t，因此W18．C　[此电路是非纯电阻电路，功率P＝UI，因为电解槽和灯泡串联(电流相等)且灯泡正常发光(灯泡两端电压为110 V)，即电解槽两端电压也是110 V，所以电解槽消耗的电功率为60 W，电路消耗的总功率为120 W，选C.]2·1·c·n·j·y
9．D　[灯泡正常发光，则电路电流I＝IL＝＝2 A．已知电路电流，由于不知电源电动势，无法求出整个电路消耗的电功率，故A错误；电动机的热功率PQ＝I2RM＝22×0.5 W＝2 W，故B错误；灯泡正常发光时，电动机电压UM＝U－UL＝12 V－6 V＝6 V，电动机的输入功率P＝UMI＝6×2 W＝12 W，电动机的输出功率P出＝P－PQ＝12 W－2 W＝10 W，故C错误，D正确．]
10．BC　[电吹风消耗的电功率P＝UI
热功率P热＝I2(R1＋R2)
机械功率P输出＝UI－I2(R1＋R2)]
11．ABC　[充电器对电池的充电功率为P总＝UI＝0.14 W，电池充电时的热功率为P热＝I2r＝0.02 W，所以转化为化学能的功率为P化＝P总－P热＝0.12 W，因此充电器充电功率为0.12 W，故A、B、C正确，D错误．]
12．0.3　64.2　2 420
解析　电风扇不是纯电阻电路，所以电流I＝＝0.3 A；电动机输出功率P出＝P－I2R＝64.2 W，扇叶被卡住后为纯电阻电路，发热功率P′＝＝2 420 W.
13．9　12
解析　R1消耗的电功率为：P1＝I2R1＝32×1 W＝9 W；通过R2的电流：I2＝＝ A＝1 A；通过电动机的电流：IM＝I－I2＝(3－1) A＝2 A；电动机消耗的电功率为：PM＝IMUM＝2×6 W＝12 W.
14．(1)1 Ω　(2)26 A　1 606 W
解析　(1)设S2断开时R1消耗的功率为P1，则P1＝()2R1
代入数据可以解得r＝1 Ω
(2)设S2闭合时R1两端的电压为U，消耗的功率为P1′，则P1′＝
解得U＝84 V
由闭合电路欧姆定律得，E＝U＋Ir
代入数据，得I＝26 A
设流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，
I1＝＝4 A
而I＝I1＋I2，所以I2＝22 A
由UI2＝P出＋IR0
代入数据得，P出＝1 606 W.

15．4 Ω
解析　电动机消耗的电能一部分用于提升重物的机械能，一部分消耗在电动机线圈电阻发热上．
P电＝P机＋P热，其中P电＝UI，
P机＝mgv，P热＝I2R，
则UI＝mgv＋I2R，
R＝＝4 Ω.

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