课时12.1 电路中的能量转化-高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第三册）.docxVIP

第十二章电能能量守恒定律

课时12.1电路中的能量转化

理解电功、电功率的概念和物理意义，掌握电功和电功率的计算公式。

理解焦耳定律，能利用焦耳定律进行有关的分析和计算。

了解电路中的能量转化。

一、电功和电功率

1．电流做功的实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。

2．电功

(1)定义：电流在一段电路中所做的功，等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积。

(2)公式：W＝UIt。

(3)单位：国际单位是焦耳，符号是J。

3．电功率

(1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比。

(2)公式：P＝eq\f(W,t)＝UI。

(3)单位：国际单位是瓦特，符号是W。

二、焦耳定律

1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。

2．表达式：Q＝I2Rt。

3．热功率

三、电路中的能量转化

1．电动机工作时的能量转化

(1)能量关系：电动机从电源获得的能量一部分转化为机械能，还有一部分转化为内能。

(2)功率关系：电动机消耗的功率P电等于电动机的输出功率P机与电动机损失的功率P损之和，即：P电＝P机＋P损，P电＝UI，P损＝I2R。

2．电池充电时的能量转化

电池从电源获得的能量一部分转化为化学能，还有一部分转化为内能。

基础过关练

题组一电功和电功率

1.(2022江苏淮安涟水一中月考)LED灯可将电能高效转化为光能，在日常生活中得到普遍应用。某LED灯的额定电压为5.0V，额定功率为3.0W，其照明亮度与25W的白炽灯相当。该LED灯在额定电压下工作时的电流为()

A.0.25A B.0.60A

C.1.7A D.3.0A

2.一台1.5匹变频空调预设为16℃时平均功率为1100W，预设26℃时平均功率为600W。学校寝室每晚有200台该型号的空调工作，设定温度都由原来的16℃改为26℃，则一个月内学校夜间节约的电能最接近下列哪个数据()

A.20kW·h B.3×102kW·h

C.2×104kW·h D.3×106kW·h

3.(2021江苏南京期末)当电阻R两端加上某一稳定电压时，某段时间内通过该电阻的电荷量为0.2C，消耗的电能为0.6J。为在相同时间内使通过该电阻的电荷量为0.6C，则在其两端需加的电压为()

A.1V B.3V C.6V D.9V

4.甲、乙两灯分别标有“6V3W”和“6V6W”字样，先将两灯串联后接在电压为U的电路中，甲灯的功率为P1；再将两灯并联后接在同一电压下，乙灯的功率为P2。两次灯泡均安全，忽略温度对灯丝电阻的影响，则P1∶P2为()

A.9∶2 B.2∶9 C.4∶9 D.1∶9

5.(2022北京交通大学附属中学期中)电动汽车由于具有节能环保的重要优势，越来越被大家认可。电动汽车储能部件是由多个蓄电池串联叠置组成的电池组。某品牌电动小轿车蓄电池的数据如下表所示。下列说法正确的是()

电池只数

100只

输入电压

交流220V

充电参数

420V，20A

放电时平均电压/只

3V

电池容量/只

120A·h

A.电池容量的单位A·h就是能量单位

B.该电池组充电时的功率为4.4kW

C.该电池组放电时的功率为60W

D.该电池组充满电所储存的能量为1.296×108J

6.A、B两灯的额定电压都是110V，A灯的额定功率PA=100W，B灯的额定功率PB=40W，若将两灯同时接入电压恒为220V的电路上，且使两灯均能正常发光，同学们设计了如图所示的甲、乙两种电路，则甲、乙两电路消耗的电功率之比为()

A.2∶7 B.2∶5

C.5∶7 D.3∶7

题组二焦耳定律

7.有一台电风扇额定电压为U，额定功率为P，额定电流为I，线圈电阻为R，将电风扇接入电压为U的电路中，则t时间内电风扇产生的热量为()

A.Q=Pt B.Q=I2Rt

C.Q=UIt D.Q=U2

8.如图所示为家用电阻丝电炉，现将甲、乙两电阻丝电炉分别接入电路中，正常工作时，它们的电阻分别为R甲、R乙，R甲=45R乙，通过它们的电流分别为I甲、I乙，I甲=54I

A.25∶16 B.16∶25

C.5∶4 D.4∶5

9.(2022山东聊城期中)通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q。若电阻为2R，电流为I2

A.4Q B.2Q C.Q2 D.

题组三电路中的能量转化

10.(2020湖北武汉武昌四校联考)电动机线圈的电阻为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，若工作的时间为t，则下列说法中正确的是()

A.电动机消耗