物理电功率练习题及答案

物理电功率练习题及答案

一、电功率选择题

1．共享电动车不仅环保节能而且为人们的出行带来了很大方便。已知某品牌共享电动车的电动机线圈内阻一定，转轴卡住不能转动时，线圈两端电压为48V，电流为12A．当电动车在水平地面上以18km/h的速度匀速直线行驶时，线圈两端电压仍然为48V，电流为2A，则下列说法正确的是（）

A. 电动机线圈电阻为24Ω

B. 电动机的机械功率为96W

C. 电动机的效率是66.7%

D. 电动车前进时受到的阻力为16N

【答案】 D

【解析】【解答】解：（1）因电动机转轴卡住不能转动时为纯电阻用电器，

所以，由I＝可得，电动机线圈的电阻：

R＝＝＝4Ω，A不符合题意；（2）当在水平地面上以v＝18km/h＝5m/s的速度匀速直线行驶时，电动车为非纯电阻，

此时电动机消耗的电功率：P M＝UI′＝48V×2A＝96W，

电动机线圈电阻消耗的热功率：P R＝（I′）2R＝（2A）2×4Ω＝16W，

电动机的机械功率：P机械＝P M﹣P R＝96W﹣16W＝80W，B不符合题意；

电动机的效率：η＝ ×100%＝×100%≈83.3%，C不符合题意；

因电动车在水平地面上匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，

所以，由P＝＝＝Fv可得，电动车前进时的牵引力即受到的阻力：

f＝F＝＝＝16N，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】结合题意，电动机转轴卡住不能转动时为纯电阻用电器，根据欧姆定律I＝求出电动机线圈的电阻；当在水平地面上匀速直线行驶时，电动车为非纯电阻，根据P=UI求出

此时电动机消耗的电功率，根据P=I2R求出电动机线圈电阻消耗的热功率，利用nη＝

×100%求出电动机的效率；电动车在水平地面上匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的阻

力和牵引力是一对平衡力，二力大小相等，利用P＝＝＝Fv求出电动车前进时的牵引力即受到的阻力.

2．如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置．通电前，A、B

两个U型管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（）

A. I1=I2， A管中的液面较低

B. I1=I2， A管中的液面较高

C. I1＞I2， A管中的液面较低

D. I1＞I2， A管中的液面较高

【答案】D

【解析】【解答】解：由图可知，右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联，

并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以I1＞I2，故AB错误；

由Q=I2Rt可知，通电时间相同时，I1＞I2， R1=R2=5Ω，所以左侧电阻产生的热量较多，

密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，左侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，A测玻璃管液面较高．

故选D．

【分析】由电路图分析电阻丝的连接方式，根据串并联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，根据Q=I2Rt比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，压强变大，U形管内两液面的差值变大，据此进行解答．

3．某型号电吹风，电动机和电热丝串联．电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风，电动机线圈电阻为R1，电热丝电阻为R2．将电吹风接入电压为U的电源后，通过的电流为I，消耗的电功率为P，同学们得到了四个关系式．下列选项中，关系式均正确的是（）

①UI＞P ②P=I2（R1+R2）③UI=P④P＞Ⅰ2（R1+R2）

A. ①②

B. ②③

C. ①④

D. ③④

【答案】D

【解析】【解答】解：电吹风消耗的电功率P是总功率，总功率的大小应该用P=UI来计算，所以总功率P=UI，故①错误，③正确；

由题意知，该电吹风中电动机和电热丝串联，电路中电流为I，

电吹风中发热的功率要用P热=I2R来计算，所以总的发热功率为P总热=I2（R1+R2），

因为电吹风工作时将电能转化为机械能和内能，

所以，吹风机的总功率要大于发热部分的功率，即P＞Ⅰ2（R1+R2），故②错误，④正确．

故选：D．

【分析】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，

但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的．

4．下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）

A. 抽油烟机

B. 电视机

C. 电饭锅

D. 电风扇

【答案】C

【解析】【解答】解：抽油烟机、电风扇、主要是把电能转化为机械能，电视机主要是把电能转化为声能和光能，只有电饭锅是把电能转化为内能，是利用电流的热效应．故ABD 不符合题意，C符合题意．故选C．

【分析】电流的热效应就是把电能转化为内能．

5．如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A．则（）

A. 电路消耗的最小功率为2.5W

B. 滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为

2.4W

C. 滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W

D. 滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J

【答案】B

【解析】【解答】解：滑片P在最左端时，电路中只有灯泡，灯泡正常发光，由I＝得，灯泡正常发光时的电阻：R L＝＝20Ω；滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路

消耗的功率最小，假设灯泡电阻不随温度的变化，则P最小＝＝2.5W；而实际上灯泡不正常工作时的电阻小于正常工作时的电阻，所以，电路消耗的最小

功率不是2.5W；A不符合题意；（2）滑片P在中点时，电流表示数为0.4A，根据I＝可得，此时滑动变阻器两端的电压：U滑＝IR滑＝0.4A× ×20Ω＝4V，因串联电路电压规律可得