学鲁科版选修31 3.3焦耳定律 作业（5）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-1 3.3焦耳定律 作业（5）1四盏灯结成如图所示的电路， 、灯泡的规格为“， ”， 、灯泡的规格为“， ”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率，这四盏灯泡的实际消耗功率大小的顺序是（ ）a. b. c. d. 2某同学从电子市场购买了一款手机电池板，如图所示，根据电池板上的标识，该电池一次可以提供的最大电能约为a. b. c. d. 3在如图所示电路中，电源电动势为12v，电源内阻为1.0，电路中电阻r0为1.5，小型直流电动机m的内阻为0.5闭合开关s后，电动机转动，理想电流表的示数为2.0a则以下判断中正确的是a. 电动机两端的电压为7.0 vb. 电动机的输出功率为14 wc. 电动机的发热功率为4.0 wd. 电源输出的电功率为24 w4“神舟”六号载人飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应“神舟”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达，单片单晶硅太阳能电池可产生的电动势，可获得的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是（ ）a. b. c. d. 5两个电阻、，并联在电路中要使这两个电阻消耗的电功率相等，可行的办法是（ ）a. 用一个阻值为的电阻与串联 b. 用一个阻值为的电阻与串联c. 用一个阻值为的电阻与串联 d. 用一个阻值为的电阻与串联6一台直流电动机的电阻为r，额定电压为u，额定电流为i，当其正常工作时，下述正确的是 ( )a. 电动机所消耗的电功率为iub. t秒内所产生的电热为iutc. 电动机所消耗的热功率为i2rd. t秒内所产生的机械能为iuti2rt7如图所示，为一台冬天房里取暖用的暖风机。其内部电路可简化为加热电阻丝与电动机串联，电动机带动风叶转动，将加热后的热空气吹出。设电动机的线圈电阻为r1，电阻丝的电阻为r2，将暖风机接到额定电压为u（有效值）的交流电源上，正常工作时，电路中的电流有效值为i，电动机、电阻丝、暖风机消耗的电功率分别为p1、p2、p，则下列关系式正确的是a. b. c. p=ui d. 8直流电源的电动势为、内电阻为，用它给直流电动机供电使之工作电动机的线圈电阻是，电动机两端的电压为，通过电动机的电流为，导线电阻不计，若经过时间，则（ ）a. 电流在整个电路中做的功等于b. 电流在整个电路中做的功等于c. 电动机输出的机械能等于d. 电动机输出的机械能等于9两位同学在实验室利用如图a所示的电路测定定值电阻r0，电源的电动势e和内阻r，调节滑动变阻器的滑动触头p向某一方向移动时，一个同学记录了电流表a和电压表v1的测量数据,另一同学记录是电流表a和电压表v2的测量数据。根据数据描绘了如图乙所示的两条ui直线。则图象中两直线的交点表示的物理意义是( )a. 滑动变阻器的滑动头p滑到了最右端b. 电源的输出功率最大c. 定值电阻r0上消耗的功率为0.5wd. 电源的效率达到最大值10有一电热器，额定电压为220v，额定功率为1000w.现要把它改装一下，用在电压为110v的电路中，若要使它消耗的功率仍为1000w。下面做法中正确的是( )a. 将电热器中的电热丝截去一半b. 将电热器中的电热丝截去3/4，只留下1/4c. 在电热器中再并联一根与原来相同的电热丝d. 将电热器中的电热丝等分成两段，再并联起来11如图所示，电源电动势e=10v，内阻r=0.5，标有“8v，16w”的灯泡恰好能正常发光，电动机m绕组的电阻r0=1，求：（1）电源的总功率；（2）电动机的输出功率12在图中的电路中，若 r1=4，r3=6，电池内阻r=0.6，则电源产生的总功率为40w，而输出功率为37.6w。求：（1）电源内阻上消耗的电功率是多少？（2）电源电动势（3）电阻r2。13如图所示电路中，电源电动势e12 v，内阻r1 ，电阻r19 ，r25 ，r3是一只滑动变阻器，其阻值变化范围为020 ，求：(1)电流表的示数为0.4 a时r3的阻值为多大；(2)电源的总功率最大值；(3)r3能获得的最大功率14如图所示的电路中，电炉电阻r10，电动机线圈的电阻r1，电路两端电压u100v，电流表的示数为30a，问通过电动机的电流强度为多少？通电一分钟，电动机做的有用功为多少？15如图所示，电源的电动势e=110v，电阻r1=21，电动机线圈的电阻r0=0.5，当电键s断开时，电阻r1的电功率是525w，当s闭合时，电阻r1 的电功率是336w，求：(1)电源的内阻；(2)当s闭合时电动机的输出功率。试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1c【解析】根据公式，得，四盏灯的额定电压相等，则额定功率小的电阻大，则有： ；a灯泡与d灯泡串联，电流相等，因，根据，得；b灯泡与c灯泡并联，电压相等，因，根据，得；a灯泡与c灯泡电阻相等，因为干路电流大于支路电流根据，故： ；b灯泡与d灯泡电阻相等，同理有： ；综合得到： ，c正确故选c.【点睛】先根据小灯泡的规格确定小灯泡的电阻，然后根据串并联电路的规律确定四个小灯泡电压电流的关系，从而根据或比较它们的功率大小2c【解析】由图可知，该电源的电量为；则最大电能，故abd错误，c正确；故选c。【点睛】本题考查对电池性能的认识，由图可得出电池的电动势及总电量，由w=uit求出电池提供的最大电能。3a【解析】电动机两端的电压：um=e-i（r+r0）=12-2（1.0+1.5）=7v，故a正确；电路中电流表的示数为2.0a，所以电动机的总功率为：p总=umi=72=14w，电动机的发热功率为：p热=i2r=220.5=2w，所以电动机的输出功率为：p出=14 w-2w=12w，故bc错误；电源的输出的功率为：p输出=ei-i2r=122-221w=20w，故d错误。所以a正确，bcd错误。4c【解析】每秒钟产生的电能为，转换效率为，所以接受的太阳能为，故选c点睛：本题考查用物理学在一些新科技的应用，这类题型出现较多，不但能很好的考查知识，而且可以激发我们学习物理的动力5a【解析】两个电阻并联，由p=可知 p1：p2=r2：r1=1：4，要使这两个电阻消耗的电功率相等，应使p2减小为原来的1/4；只要使r2两端的电压减半（r2不变），电功率就可以减小为原来的1/4，所以串联一个等值电阻（2）即可若电阻与r1串联，r1的电压减小，功率更小，两个电阻的功率不可能相等，故a正确，bcd错误故选a.点睛：解决本题的关键，要使这两个电阻消耗的电功率相等，只能使原来电功率大的功率减小，要灵活运用p=，注意并联电路两端的电压是相等的6acd【解析】、电动机所消耗的电功率p=ui，故a正确；电动机工作时消耗的电能大部分转化为机械能，所以t秒内所产生的电热小于uit故b错误；i2r计算的是电动机的内阻发热的部分，是发热的功率，故c正确；t秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分，所以机械功uiti2rt，故d正确本题选错误，故选b.7c【解析】电吹风机消耗的电功率p是总的功率，总功率的大小为p=iu，故c正确；电动两端的电压为： ，电动机消耗的电功率分别为： ，故a错误；电阻丝时纯阻，所以消耗的电功率: ，故b错误；因为电动机是非纯组，所以暖风机消耗的电功率： ，故d错误。所以c正确，abd错误。8bd【解析】a电源在内外电路做的功为，又，得；而一定大于；故a错误，b正确；c根据能量守恒得，电动机输出的机械能为，故c错误，d正确故选：bd点睛：电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，线圈产生的热量根据焦耳定律求解电功是消耗电能的量度，求出电功，得到电动机消耗的电能，由能量转化和守恒定律求解电动机输出的机械能9bc【解析】a由题意可知图象甲表示电源的路端电压随电流的变化关系；图象乙表示电阻两端的电压随电流的变化关系；交点处说明两图象表示的电流相等，并且电压相等，故说明此时滑动变阻器短路，即滑片滑到了最左端，故a错误；b当电路中外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，但本题r0r，改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，此时当外电阻越接近内电阻时，电源输出功率最大，故b正确；c由图可知，此时电源的路端电压为1.0v，电流为0.5a，定值电阻上消耗的电功p=ui=0.5w，故c正确；d电源的效率=iei2rie，由此可知电流越小功率越大，可见滑动变阻器的滑动头p滑到最右端时效率最大，故d错误。故选：bc。10bd【解析】ab.根据公式p=u2/r,电热丝消耗的功率不变,电压为额定电压的1/2,则电阻应为原来的1/4,根据电阻定律得,电热丝的长度应为原来的1/4,可将电热器中的电热丝截去3/4.故a错误，b正确；c. 若在电热器中再并联一根与原来相同的电热丝,总电阻变为1/2,电压为额定电压的1/2,电热丝消耗的功率为原来的1/2，不符合题意。故c错误；d. 若将电热器中的电热丝等分成两段，再并联起来，根据电阻定律可知电阻变为原来的1/4，符合要求。故d正确。故选：bd11（1）40w（2）12w【解析】（1）灯泡正常发光，u=u额 =8v，则电源内阻的电压u内 =e-u=2v由欧姆定律得流过电源的电流i=u内/r =2/0.5 a=4a 电源的总功率p总=ei=104=40w（2）灯泡的电流i灯 =p额/u额=2a电动机的电流im=i-i灯=2a电动机消耗的电功率pm=uim=82=16w电动机发热功率p热=im2r0=221=4w所以电动机的输出功率p输出=pm-p热=16-4=12w12（1）2.4w（2）20v（3）7【解析】试题分析：电源总功率等于输出功率与内耗功率之和；由功率公式求出流过电源的电流i电源产生的总功率为，求出电动势根据闭合电路欧姆定律求出路端电压，由欧姆定律求出外电路的总电阻，再求出r2（1）电源内阻上消耗的电功率；（2）由得由，得到电源的电动势（3）路端电压由欧姆定律得，外电路总电阻为，得到13（1） （2） （3） 【解析】（1）由题意可求： ，根据闭合电路的欧姆定律知： ，可得： ，故可得： ，由部分电路的欧姆定律可得： ；（2）根据p=ie得，要使p最大，必须使i最大，即r最小，所以r3的阻值为零，由闭合电路的欧姆定律可得： ，故电源的最大功率为： ；（3）将r1，r2和电源内阻看作等效电源的内阻，其内阻大小为： ，当r3r时的r3获得的功率最大，此等效电源的电动势为： ，此时r3获得的最大功率为： 。14im=20a，w= 9.6104j【解析】根据欧姆定律，通过电炉的电流强度为： 根据并联电路中的干路电流和支路电流的关系，则通过电动机的电流强度为：i2ii120 a.电动机的总功率为pui210020 w2103w.因发热而损耗的功率为pi22r400 w.电动机的有用功率(机械功率)为ppp1.6103w，电动机通电1 min做的有用功为wpt1.610360 j9.6104j.点睛：题图中的两个支路分别为纯电阻电路(电炉)和非纯电阻电路(电动机)在纯电阻电路中可运用欧姆定律iu/r直接求出电流强度，而非纯电阻电路中的电流强度只能运用干路和支路中电流强度的关系求出在非纯电阻电路中，电功大于电热，两者的差值才是有用功15(1)