高中物理第二章恒定电流5焦耳定律课时训练新人教版.docx

焦耳定律题组一电功率的理解1.关于电功率的下列说法中,正确的是()A.用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关B.用电器的实际功率取决于用电器的额定功率C.白炽灯正常工作时,实际功率等于额定功率D.电功率越小,则电流做功越少解析:用电器的额定功率是它正常工作时的功率,其值是由用电器本身的结构决定的,与实际电流和电压无关,故选项A错,C对;而用电器实际功率是多大,是由加在它两端的电压和通过的电流决定的,故选项B错;电流做功的多少不仅与功率的大小有关,还与时间有关,故选项D错。答案:C2.下列说法正确的是()A.家庭生活中,常说的“1度”电,指的是电功率的单位B.功率是1千瓦的空调正常工作一个小时所消耗的电能是1度C.1度等于1 000焦耳D.1度等于3.6106瓦解析:“度”是电功的单位,1度=1 kWh=1 000 W3 600 s=3.6106 J,故A、C、D错误。功率为1千瓦的空调正常工作1个小时消耗的电能W=Pt=1 kWh=1度,故B正确。答案:B3.小明家的保险丝突然熔断,下列说法中不可能的原因是()A.家用电器的总功率过大B.导线绝缘皮损坏,火线、零线直接接触,造成短路C.火线断路D.灯座里的电线发生短路解析:保险丝熔断是由于电路的电流过大造成的,用电功率过大和电路中有短路都是电流过大的原因。因此,选项A、B、D都有可能造成电路中的电流过大使保险丝熔断。火线断路,电路中没有电流通过,不可能使保险丝熔断,故选C。答案:C题组二焦耳定律4.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,则在时间t内产生的热量为()A.4QB.2QC.D.解析:根据Q=I2Rt得,当电阻为2R、电流为时,在时间t内产生的热量Q=2Rt=I2Rt=,选项D正确。答案:D5.把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上,若要产生相等的热量,则两种方法所需的时间之比t串t并为()A.11B.21C.41D.14解析:设每根电热丝电阻为R,则R串=2R,R并=。由Q=W=t得t串t并=41。答案:C6.如图所示,两个不同的工业用电烙铁,其中甲的规格为“220 V800 W”,乙的规格为“220 V1 600 W”。则当两电烙铁分别接到某一电源上,其通过的电流分别为I1=0.4 A,I2=0.2 A 时,分别工作t1=10 s、t2=20 s后释放的热能为多少?解析:由P=得R=故R甲= =60.5 R乙= =30.25 由焦耳定律Q=I2Rt得Q甲=R甲t1=(0.4)260.510 J=96.8 JQ乙=R乙t2=(0.2)230.2520 J=24.2 J。答案:96.8 J24.2 J题组三非纯电阻电路7.一台直流电动机的电枢线圈的电阻是R,其额定电压是U,额定功率是P,那么它正常工作时的电流()A.等于,且大于B.等于,且小于C.等于,也等于D.不等于,但等于解析:直流电动机线圈的电压降U线U,故电流I=,故选项A、C、D均错;P=UI是电功率的定义式,适用于任何电路,故正确选项为B。答案:B8.如图所示,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()A.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: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I=I灯= A,则电解槽消耗的电功率P=P灯=60 W,A错,C对;电解槽的发热功率P热=I2R内1.3 W,B错误;整个电路消耗的总功率P总=220 W=120 W,D错。答案:C9.(多选)如图所示,电阻R1=20 ,电动机的绕组的电阻R2=10 。当开关断开时,电流表的示数是0.5 A,当开关合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I和电路消耗的电功率应是()A.I=1.5 AB.I1.5 AC.P=15 WD.PR2,所以I2=1 A。电流表的示数I=I1+I21.5 A,选项A错误,选项B正确。电路总功率P=U(I1+I2)3P甲解析:设每个灯泡正常工作时的电流为I,则题图甲中电路的总电流为3I,P甲=123I=36I,题图乙中电路的总电流为I,P乙=12I=12I,故有P甲=3P乙,B正确。答案:B3.一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如表所示。根据表中所提供的数据,计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时,通过电热水器的电流约为()额定容量54 L最高水温75 额定功率1 500 W额定压力0.7 MPa额定电压220 V电器类别类A.6.8 AB.0.15 AC.4.4 AD.0.23 A解析:由P=UI,可知该电热水器在额定电压下处于加热状态时的电流I= A6.8 A,故A正确。答案:A4.电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机M线圈的电阻相同,开关闭合后,电动机正常工作,设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2;经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生的热量为Q1;电流通过电动机M做功为W2,产生的热量为Q2,则有()A.U1=U2,Q1Q2B.W1W2,Q1=Q2C.W1W2,Q1U2,Q1=Q2解析:电阻R和电动机M串联,流过两用电器的电流相同。电阻R跟电动机M线圈的电阻相同,由焦耳定律可知两者产生的热量相同,Q1=Q2。根据W=UIt,所以U1U2,电动机正常工作时为非纯电阻用电器,消耗的电能还有一部分要转化为机械能,所以电流通过电动机M做的功要大于电流通过电阻R做的功,W1UID.PI2(R1+R2)解析:电路中消耗的电功率P=UI,故A正确,C错误;消耗的电功率除了转化为电动机线圈与电热丝释放的热功率外,还有机械功率出现,即PI2(R1+R2),故D正确,B错误。答案:AD7.下图为甲、乙两灯泡的I-U图象,根据图象,计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中,实际发光的功率约为()A.15 W、30 WB.30 W、40 WC.40 W、60 WD.60 W、100 W解析:由图象的横坐标U=220 V可找出对应的纵坐标(I)的值分别为I甲=0.18 A、I乙=0.28 A,则P甲=I甲U=39.6 W、P乙=I乙U=61.6 W,C正确。答案:C8.一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端的电压U变化的关系图象如图甲所示。现将电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上,如图乙所示,三者消耗的电功率均为P。若将它们连接成如图丙所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2,则下列关系中正确的是()A.P1=4P2B.PD=C.P1P2解析:从电阻器D的I-U图线可以得出,电阻器的阻值随所加电压的增大而减小,在题图乙中,三个电阻消耗的功率相等,都为P,都有P=,说明三个电阻的阻值相等,即R1=R2=RD。连接成题图丙所示的电路时,电阻器D两端的电压小于U,电阻器D的阻值RDRD,这时电阻器D两端的电压UD,电阻R1两端的电压U1,由电功率的计算公式可知选项A、B、D错误,C正确。答案:C9.如图所示的电路中,电源电压为60 V,内阻不计,电阻R=2 ,电动机的内阻R0=1.6 ,电压表的示数为50 V,电动机正常工作,求电动机的输出功率。解析:电压表的示数为电动机两端的电压,电源电压已知,可得UR=U源-U机=(60-50) V=10 V,由欧姆定律得I=5 A,对电动机由能量关系有P电=P热+P出,所以P出=P电-P热=UI-I2R0=(505-521.6) W=210 W。答案:210 W10.右图是家用电饭煲的电路原理图。将电饭煲接到稳压电源上,当开关接通“加热”挡时,电热丝以额定功率给食物加热,当食物蒸熟后,开关接通“保温”挡,给食物保温,这时电热丝的功率为其额定功率的,电流为1.4 A,已知分压电阻的阻值R=100 。求:(1)保温时,电阻R两端的电压;(2)稳压电源