焦耳定律电路中的能量转化(时间：15分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60W的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近(按每户一天亮灯5小时，全国共有4亿户家庭计算)()A．8×108kW·hB．8×1010kW·hC．8×1011kW·hD．8×1013kW·hB[按每户一天亮灯5小时计算，每户一年节省的电能为(2×60－2×10)×10－3×5×365kW·h＝182.5kW·h，全国共有4亿户家庭，则全国一年节省的电能为182.5×4×108kW·h＝7.3×1010kW·h，最接近于B选项，故选项B正确，选项A、C、D错误．]2.如图所示为某两个电阻的U­I图像，则R1∶R2的值和把两电阻串联后接入电路时消耗功率之比P1∶P2及并联后接入电路时消耗功率之比P1′∶P2′分别是()A．2∶12∶11∶2B．2∶11∶22∶1C．1∶21∶22∶1D．1∶22∶11∶2A[由U­I图像可知，R1∶R2＝2∶1.把R1、R2串联接入电路，由P＝I2R知P1∶P2＝R1∶R2＝2∶1.并联时P1′∶P2′＝R2∶R1＝1∶2.]3．把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是()A．P甲＝P乙B．P甲＝3P乙C．P乙＝3P甲D．P乙＞3P甲B[设每个灯泡正常工作时的电流为I，则甲图中电路的总电流为3I，P甲＝12V×3I，乙图中电路的总电流为I，P乙＝12V×I，故有P甲＝3P乙，B正确．]4.(多选)在如图所示的电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机的内阻为0.5Ω.闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A.以下判断中正确的是()A．电动机的输出功率为14WB．电动机两端的电压为7.0VC．电动机产生的热功率为2.0WD．电源输出的电功率为24WBC[电动机的总功率为P电＝UI＝14W，A错误；电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为：U＝E－U内－UR0＝E－I(R0＋r)＝7V，B正确；电动机的发热功率为P热＝I2R＝22×0.5W＝2W，C正确；电源的输出功率为P输出＝EI－I2r＝12×2W－22×1W＝20W，D错误．]5.如图所示，直线A为某电源的U­I图线，曲线B为某小灯泡的U­I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是()A．4W,8WB．2W,4WC．2W,3WD．4W,6WD[用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率是UI＝2×2W＝4W，电源的总功率是EI＝3×2W＝6W．选项D正确．]6.A、B为“220V,100W”的两盏相同的灯泡，C、D为“220V，40W”的相同灯泡，现将四盏灯泡接成如图所示电路，并将两端接入电路，各灯实际功率分别为PA、PB、PC、PD，则实际功率的大小顺序正确的是()A．PA＞PB＞PC＞PDB．PD＞PA＞PB＞PCC．PB＞PC＞PA＞PDD．PB＞PD＞PA＞PCB[根据R＝eq\f(U2,P)得：RA＝RB＝eq\f(2202,100)Ω＝484Ω，RC＝RD＝eq\f(2202,40)Ω＝1210Ω；由电路图可知，B、C并联，所以电压相等，根据P＝eq\f(U2,R)可知：PB＞PC，A、D串联，电流相等，根据P＝I2R可知，PD＞PA；A、D的电流大于B、C的电流，根据P＝I2R可知：PA＞PB，PD＞PC；所以PD＞PA＞PB＞PC．故B项正确．]二、非选择题(14分)7．如图所示，用一直流电动机提升重物，重物的质量为m＝10kg，电源供电电压恒为220V，电路中的保护电阻为R＝10Ω，电动机的电阻为r＝1Ω，不计各处摩擦，电动机正常工作时电压表的示数为170V，求：(g取10m/s2)(1)电动机正常工作后通过电动机的电流是多少？(2)重物匀速上升的速度是多少？解析：(1)R两端的电压UR＝220V－170V＝50V通过电动机电流I＝IR＝eq\f(UR,R)＝5A．(2)对电动机：P电＝UI＝170×5W＝850WP内＝I2r＝5×5×1W＝25WP机＝P电－P内＝825W又因为电动机匀速提升重物，所以P机＝Fv＝mgv，即v＝8.25m/s.答案：(1)5A(2)8.25m/s(时间：25分钟分值：50分)一、选择