教科版高中物理必修第三册精品课件 第2章 电路及其应用 分层作业23 焦耳定律 电路中的能量转化 家庭电路.ppt

123456789101112C组核心素养拔高练12.电饭煲的电路图如图所示,S1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到103℃时会自动断开;S2是一个自动温控开关,当温度低于60℃时会自动闭合,温度高于80℃时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,它在保温状态下是不亮的,黄灯是保温状态下的指示灯。限流电阻R1=R2=500Ω,加热电阻丝R3=50Ω,两灯的电阻不计。(1)根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程(包括加热和保温的过程)。(2)简要回答,如果不闭合开关S1,电饭煲能将饭煮熟吗?(3)计算加热和保温两种状态下,电饭煲的消耗功率之比。123456789101112答案见解析解析(1)电饭煲盛上食物后,接上电源,S2自动闭合,同时把手动开关S1闭合,这时黄灯短路红灯亮,电饭煲处于加热状态。加热到80℃时,S2自动断开,S1仍闭合,待电饭煲中水烧干后,温度升高到103℃时,开关S1自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮,电饭煲处于保温状态。由于电饭煲散热,待温度下降至60℃时,S2自动闭合,电饭煲重新处于加热状态,待温度上升到80℃时,又自动断开,电饭煲再次处于保温状态。(2)不能,因为如果不闭合S1,则只能将食物加热至80℃。123456789101112123456789101112A组必备知识基础练题组一对电功的理解及串、并联电路中的电功率1.用一个额定电压为220V的电热水器煮沸一壶水需要时间t,如果不考虑电热水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响,那么()A.当线路电压为110V时,煮沸一壶水需要时间2tC.当线路电压为55V时,煮沸一壶水需要时间4tD.当线路电压为55V时,煮沸一壶水需要时间16tD1234567891011121234567891011122.两个导体甲、乙串联接入电路后的I-U关系图像如图所示。由图像分析可知下列说法正确的是()A.加在导体甲两端的电压大B.经一段时间导体甲产生的热量多C.导体乙的电阻大D.导体乙消耗的电功率小C解析I-U图像中,斜率的倒数表示导体的电阻,由图可知R甲R乙,故C正确;根据串联电路等流分压,可得U=IR,即加在导体乙两端的电压大,故A错误;由焦耳定律,有Q=I2Rt,可知经一段时间导体乙产生的热量多,故B错误;根据P=I2R知导体甲消耗的电功率小,故D错误。123456789101112题组二焦耳定律3.额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯,各自在额定电压下正常工作了相同的时间。比较它们产生的热量,结果是()A.电风扇最多 B.电烙铁最多C.日光灯最多 D.一样多B解析在三种用电器中,只有电烙铁是纯电阻用电器,将电能全部转化为内能,B正确。1234567891011124.如图所示,直线AC为某一直流电源的总功率P随电流I变化的图线,曲线BC表示同一直流电源内部的热功率P随电流I变化的图线。若A、B点的横坐标均为1A,那么AB线段表示的功率为()A.1W B.6W C.2W D.2.5WC解析由题图可以看出,在C点,电源的总功率等于电源内部的热功率,所以电源的电动势为E=3V,短路电流为I=3A,所以电源的内阻为=1Ω。题图上AB线段表示的功率为PAB=P总-I2r=(1×3-12×1)W=2W。C正确。1234567891011125.在如图所示的电路中,电炉电阻R=20Ω,电动机线圈的电阻r=1Ω,电路两端电压U=10V,电流表的示数为2.5A。(1)通过电动机的电流为多少?(2)通电1min,电动机做的有用功为多少?答案(1)2A(2)960J解析(1)电炉电阻R=20Ω,电压U=10V通过电动机的电流IM=I-IR=2.5A-0.5A=2A。1234567891011121234567891011126.电热毯是人们常用的电热式家用电器,一般具有加热和保温功能,其工作原理的简化电路图如图所示,主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S。(1)当开关S闭合和断开时,电热毯分别处于什么状态?(2)电热毯由家庭电路供电,U=220V,设加热时电热毯的功率为400W,保温时电热毯的功率为40W,则R1和R2分别为多大?1234