高中物理课时跟踪检测（十四）焦耳定律新人教版.docx

课时跟踪检测（十四） 焦 耳 定 律1关于电功W和电热Q的说法正确的是()A在任何电路中都有WUIt、QI2Rt，且WQB在任何电路中都有WUIt、QI2Rt，但W不一定等于QCWUIt、QI2Rt均只有在纯电阻电路中才成立DWUIt在任何电路中成立，QI2Rt只在纯电阻电路中成立解析：选BWUIt、QI2Rt适用一切电路，但在纯电阻电路中WQ，在非纯电阻电路中WQ，B对，A、C、D错。2(多选)用一个额定电压为220 V的电热水器煮沸一壶水需要t s，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110 V时，煮沸一壶水需要2t sB当线路电压为110 V时，煮沸一壶水需要4t sC当线路电压为55 V时，煮沸一壶水需要4t sD当线路电压为55 V时，煮沸一壶水需要16t s解析：选BD由公式Qt，煮沸一壶水所需的热量为Qt J。当电压变为原来的时，所需热量没变，因此时间要变为原来的4倍，即4t s，选项B正确。当电压变为原来的时，时间要变为原来的16倍，即16t s，选项D正确。3.图1为甲、乙两灯泡的IU图像，根据图像，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中时实际发光的功率约为()图1A15 W,30 WB30 W,40 WC40 W,60 WD60 W,100 W解析：选C从图像的横坐标(U)为220 V的刻度可找出对应的纵坐标(I)的值分别为I甲0.18 A，I乙0.27 A。则P甲UI甲40 W，P乙UI乙60 W，C正确。4夏天空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行。一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图2所示，此空调器运行1小时用电()图2A1.0度B1.5度C2.0度 D2.5度解析：选B从题图可以看出，在1小时内，空调器以0.5 kW工作的时间为20分钟，以2 kW工作的时间为40分钟，故空调器1小时内用电为：P1t1P2t2(0.52) kWh1.5 kWh1.5度。5如图3所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8 V，乙电路两端的电压为16 V。调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙，则下列关系中正确的是()图3AP甲P乙CP1P2 DP1P2解析：选D由灯都正常发光可知，R1中电流是R2中电流二倍，R1两端电压是R2两端电压的二分之一，两变阻器消耗的功率相等，两电路中消耗的总功率相等，选项D正确，A、B、C错误。6.如图4所示，有一内电阻为4.4 的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则()图4A电解槽消耗的电功率为120 WB电解槽的发热功率为60 WC电解槽消耗的电功率为60 WD电路消耗的总功率为60 W 解析：选C灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且干路电流II灯，则电解槽消耗的功率PP灯60 W，C对A错；电解槽的发热功率P热I2R1.3 W，B错；整个电路消耗的功率P总220 V120 W，D错误。7如图5所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等。停电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是()图5API2R BPCPIU DPI2R解析：选C家用电器中有纯电阻也有非纯电阻，故总电功率只能用PUI来计算，C正确。8(多选)有两个灯泡L1、L2，额定电压皆为6 V，额定功率分别为6 W、3 W，将它们接在电路中，下列说法正确的是()A若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 WB若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为4.5 WC若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 WD若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为4.5 W解析：选BC当两灯泡串联时，电流相等，L1的额定电流为I11 A，电阻R16 ，L2的额定电流为I20.5 A，电阻R212 。要使两灯泡不致被烧坏，电路中的最大电流为0.5 A，最大功率为PmaxI2R1I2R24.5 W，故A错，B正确；当两灯泡并联时，电压相等，当电压为6 V时，两灯皆可正常发光，此时电路最大功率为9 W，故C正确，D错误。9(多选)如图6所示，电路两端电压U保持不变，滑动变阻器R的总阻值与R2的阻值均为20 ，电阻R1的阻值为5 。在滑动变阻器R的滑片P由a向b滑动的过程中()图6A干路中的电流不断增大BR1上消耗的电功率不断增大CR1上消耗的电功率不断减小DR2上消耗的电功率不断减小解析：选ABD滑片P由a向b滑动时滑动变阻器接入电路的电阻变小，R并变小，R总变小，电路中的总电流变大，R1两端电压变大，R1消耗的电功率变大；并联部分电压变小，R2消耗的电功率变小。故选项A、B、D正确。10.粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份，如图7所示，当A、B两点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P；当A、D两点接入电路中时，圆环消耗的电功率为(电源内阻不计)()图7A3P B.PCP D.P解析：选B设金属环的总电阻为4R，则当A、B两点接入电路中时，等效电阻为R，圆环消耗的电功率为P；当A、D两点接入电路中时，等效电阻为R1，圆环消耗的电功率P1P，选项B正确。11一辆电动自行车的铭牌上给出的技术参数如下表。质量M70 kg的人骑着此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力f恒为车和人总重力的k倍，k0.02。取g10 m/s2。求：规格后轮驱动直流永磁铁电动机车型26电动自行车额定输出功率120 W整车质量30 kg额定电压40 V最大载重120 kg额定电流3.5 A(1)此电动自行车的电动机在额定电压下正常工作时的效率；(2)仅在电动机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速率；(3)仅在电动机以额定功率提供动力的情况下，当车速v2.0 m/s时，人骑车的加速度大小。解析：(1)由题表可知，电动机的额定电压为U040 V，额定电流为I03.5 A，所以电动机正常工作时的输入功率为P入U0I0140 W又电动机的输出功率为P出120 W所以电动机的效率为100%85.7%。(2)设车的质量为m，则车行驶时所受阻力为fk(Mm)g当达到最大速度vm时，应有P出fvm所以最大速度vm6.0 m/s。(3)当车速为v2.0 m/s时，牵引力F60 N设此时车的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得Ff(Mm)a，解得a0.4 m/s2。答案：(1)85.7%(2)6.0 m/s(3)0.4 m/s212.如图8所示，已知UAB6 V，当滑动变阻器触头P位于正中位置时，额定电压为3 V的灯泡L正常发光，当触头滑至最左端时，电灯实际功率为2 W，求此灯泡的额定功率和变阻器的总电阻。图8解析：设滑动变阻器总电阻为Rm，灯泡电阻为RL，则根据P位于正中位置时灯泡正常发光，电压为3 V，滑动变阻器的电压为3 V，得RL。方法1：找电流，P位于最左端时变阻器的有效电阻为：RRm2RL。由功率关