鲁科版选修31 焦耳定律 第1课时 作业.doc

第3节焦耳定律1电功率的表达式有三个，pui、pi2r、p，下列对这三个表达式的认识正确的是()apui适合于纯电阻电路电功率的计算，对于非纯电阻电路不适用bpi2r适合于一切电路的热功率的计算cp适合于一切电路电功率和热功率的计算d三个公式各自的适用条件与电路的连接方式有关b电路可分为纯电阻电路和非纯电阻电路，pui对两种电路都适用，a错误；pi2r适用于任何电路的热功率的计算，b正确；p只适用于纯电阻电路的电功率和热功率的计算，c错误；pui、pi2r、p的适用条件与电路的连接方式无关，d错误2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() a4qb2qc. d.c根据qi2rt得，电阻变为原来的2倍，电流变为原来的，时间不变，则热量变为原来的，c正确3.(多选)有一内阻为4.4 的直流电动机和一盏标有“110 v60 w”的灯泡串联后接在电压为220 v的直流电源两端，灯泡正常发光，则()a直流电动机消耗的电功率为120 wb直流电动机的发热功率为60 wc直流电动机消耗的电功率为60 wd电路消耗的总功率为120 wcd“灯泡正常发光”说明灯泡的实际电压为110 v，电流i a a，电动机两端的电压为110 v，电动机消耗的电功率为110 v a60 w，选项a错误，c正确；直流电动机的发热功率为24.4 w1.3 w，选项b错误；电路消耗的总功率为220 w120 w，选项d正确4(多选)电阻r和电动机一起串联在电路中，如图332所示已知电阻r跟电动机线圈的电阻相等，开关接通后，电动机正常工作设电阻r和电动机两端的电压分别为u1、u2，经过时间t，电流通过电阻r做的功为w1，产生的电热为q1；电流通过电动机做的功为w2，产生的电热为q2，则有() 图332au1u2，q1q2bw1w2，q1q2cw1w2，q1q2 dw1w2，q1q2ad设电路中的电流为i，则r两端的电压u1ir；对于电动机，欧姆定律不再适用，但电动机线圈上的电压仍有u2ir，而电动机两端的电压u2一定大于u2，所以，应有u1u2.对于r，经过时间t，电流通过电阻r做的功为w1u1it，将电能全部转化为电热q1，则q1w1i2rt；对于电动机，经过时间t，电流通过电动机做的功为w2u2it，所以有w1w2，电流通过电动机线圈产生的电热q2i2rt，故有q1q2.所以选项a、d正确5(多选)对电功及焦耳定律公式的理解正确的是()a焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解b电功公式wuit、焦耳定律公式qi2rt都适合于任何电路，因此w不一定等于qc非纯电阻电路中的电功可能等于焦耳热d电功的另一表达式wt适用于任何电路ab任何电路的热功以及焦耳热的求解都可用焦耳定律求解，a正确；b选项中的两个公式均适合于任何电路，但w不一定等于q，b正确；在非纯电阻电路中的电功一定大于焦耳热，c错误；wt只适用于纯电阻电路，d错误6(多选)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图333所示，下列说法正确的是() 图333a甲灯的实际功率一定总是40 wb将乙灯接入110 v电路中，它的额定功率仍为60 wc两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大d两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少bcd灯泡的铭牌上标记的是额定电压和额定功率，当工作电压不是220 v时，灯泡的实际功率不再是额定功率，但额定功率不会随电压变化而变化，a错误，b、d正确；由r可知c正确7.有一直流电动机的线圈电阻为1 ，在12 v的电压下，其输出的机械功率为20 w，则这时通过电动机的电流为_解析直流电动机消耗的电能一部分转化为电热，另一部分转化为机械能设在12 v的电压下，电动机的工作电流为i，则p电uii2rp机代入数据得i212i200，解得i2 a或i10 ai10 a时，电热功率p热i2r100 w，远大于输出的机械功率(有用功率)，不符合实际，应舍去答案2 a8在现代生活中，充电宝是手机一族出行的必备品当充电宝电量不足时，需要给充电宝充电，此时充电宝相当于可充电的电池，充电过程可简化为如图331所示电路先给一充电宝充电，充电电压为5 v，充电电流为1 000 ma，充电宝的内阻为0.2 .试求：图331(1)充电宝的输入功率；(2)充电宝内阻消耗的热功率；(3)一分钟内充电宝储存的电能解析(1)充电宝的输入功率为p入ui51 000103 w5 w.(2)充电宝内阻消耗的热功率为p热i2r120.2 w0.2 w.(3)一分钟内充电宝储存的电能为qp入tp热t560 j0.260 j288 j.答案(1)5 w(2)0.2 w(3)288 j9.有一个直流电动机，把它接入0.2 v电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 a；若把它接入2 v电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 a.(1)求电动机正常工作时的输出功率；(2)如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大？解析(1)电动机不转时，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能完全转化为热能，此时电动机可看成纯电阻，则r0.5 .当加电压为2 v、电流为1 a时，电动机正常工作，有机械能输出，此时电动机为非纯电阻电路，消耗的电能等于转化的机械能和热能之和转化的热功率为p热i2r0.5 w总功率p总ui2 w，则输出功率p出p总p热1.5 w.(2)若在电动机正常工作时被卡住，电动机无机械能输出，看作纯电阻电路，此时的电热功率为：p热 w8 w.答案(1)1.5 w(2)8 w10国庆期间群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走100千米左右假设这辆电动彩车的总质量为6.75103 kg，它匀速通过天安门前500 m的检阅区域用时为250 s，驱动电机的输入电流i10 a，电压为300 v，电动彩车行驶时所受阻力为车重的.g取10 m/s2，其他摩擦不计，只考虑驱动电机的内阻发热损耗的能量，求：(1)驱动电机的输入功率；(2)电动彩车通过天安门前时的机械功率；(3)驱动电机的内阻和机械效率. 解析(1)驱动电机的输入功率p入ui300 v10 a3 000 w.(2)电动彩车通过天安门前的速度vx/t2 m/s电动彩车行驶时所受阻力为fmg6.7510310