江苏省泰州市高中物理 2-5 焦耳定律同步检测 新人教版选修3-1

1 第二章第二章 第五节第五节 焦耳定律焦耳定律 基础夯实 1 计算用电量时 常用的单位是 度 对此 下列说法中正确的是 A 1 度等于 3 6 103kW h B 1 度等于 3 6 106J C 度 是电功率的单位 D 度 是电功的单位 答案 BD 解析 度 是电功的单位 1 度等于 1kW h 而 1kW h 3 6 106J 故选项 B D 正 确 2 有三个用电器 分别为日光灯 电烙铁和电风扇 它们的额定电压和额定功率均为 220V 60W 现让它们在额定电压下工作相同时间 产生的热量 A 日光灯最多 B 电烙铁最多 C 电风扇最多 D 一样多 答案 B 解析 电烙铁是纯电阻用电器 即以发热为目的 电流通过它就是用来产热 而日光灯 和电风扇是非纯电阻电路 电流通过它们时产生的热量很少 电能主要转化为其他形式的能 光能和叶片动能 综上所述 只有 B 正确 3 2011 漳州三中高二期中 一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同 都为R 设通过它们的电流相同 电动机正常运转 则在相同时间内 A 电炉和电动机产生的热量不相同 B 电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率 C 电炉两端电压小于电动机两端电压 D 电炉和电动机两端电压相等 答案 C 解析 由焦耳定律公式Q I2Rt可知 A 项错误 电动机除热功率外还有机械功率 所以 电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 B 项错误 P电动机 U1I P电炉 U2I 因为P电动机 P电炉 所以U1 U2 故 C 项正确 D 项错误 4 2011 江苏东台市高二期末 一电动机 线圈电阻为R 在它两端加上电压U 电动 机正常工作 测得通过它的电流为I 电动机的机械功率是 A I2R B U2 R 2 C UI I2R D UI 答案 C 解析 电动机的电功率P UI 热功率P热 I2R 所以机械功率是P机 P P热 UI I2 R 故 C 项正确 5 不考虑温度对电阻的影响 对一个 220V 40W 的灯泡 下列说法正确的是 A 接在 110V 的电路上时的功率为 20W B 接在 110V 的电路上时的功率为 10W C 接在 440V 的电路上时的功率为 160W D 接在 220V 的电路上时的功率为 40W 答案 BD 解析 由P额 得灯泡的电阻R 1210 U2 额 R 2202 P额 电压为 110V 时 P W 10W U2 R 1102 1210 电压为 440V 时 超过灯泡的额定电压一倍 故灯泡烧坏 P 0 6 2011 吉林一中高二检测 两个电阻R1 8 R2 2 并联在电路中 欲使两个电 阻消耗的电功率相等 可行的办法是 A 用一个阻值为 2 的电阻与R2串联 B 用一个阻值为 6 的电阻与R2串联 C 用一个阻值为 6 的电阻与R1串联 D 用一个阻值为 2 的电阻与R1串联 答案 A 7 如图所示 灯L上标有 200W 电动机上标有 2000W 在A B两端加上 220V 的电压时 灯和电动机均正常工作 求电灯正常工作时的电阻 答案 2 解析 已知电灯正常工作时的功率为额定功率 200W 若能求出通过电灯的电流 即可求 出电灯正常工作时的电阻 设A B间总电流为I A B间总电压U 220V A B间消耗总功率 P 200W 2000W 2200W 因为P UI 所以I A 10A 由IL I PL I R 所以R P U 2200 2202L 2 PL I2L 200 102 3 8 有一起重机用的是直流电动机 如图所示 其内阻r 0 8 线路电阻R 10 电 源电压U 150V 伏特表的示数为 110V 求 1 通过电动机的电流 2 输入到电动机的功率P入 3 电动机的发热功率Pr 电动机输出的机械功率 答案 1 4A 2 440W 3 12 8W 427 2W 解析 1 I A 4A U UM R 150 110 10 2 P入 U I 110 4W 440W 3 Pr I2r 42 0 8W 12 8W P机 P入 Pr 440 12 8 W 427 2W 能力提升 1 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 54L 最高水温 75 额定功率 1 500W 额定压力 0 7MPa 额定电压 220V 电器类别 类 A 6 8A B 0 15A C 4 4A D 0 23A 答案 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为 I A 6 8A 故选 A 正确 P U 1500 220 2 2011 广东电白一中高二检测 有四盏电灯 如图所示连接在电路中 L1和 L2都标 有 220V 100W 字样 L3和 L4都标有 220V 40W 字样 把电路接通后 最暗的是 4 A L1 B L2 C L3 D L4 答案 C 解析 根据串联电路的电压分配原则知 L2 L3两端的电压最小 根据并联电路的电流 分配原则知通过 L3的电流小于通过 L2的电流 由此可知 L3消耗的功率最小 3 2010 包集高二检测 室内有几种用电器 1 5kW 的电饭煲 200W 的电冰箱 750W 的取暖器 250W 的电视机和 2kW 的空调器 如果进线处有 13A 的保险丝 供电电压为 220V 下列情况下不可能同时使用的是 A 电饭煲和电冰箱 B 取暖器和空调器 C 电饭煲和空调器 D 电冰箱 电视机和空调器 答案 C 解析 电路中允许的最大功率为Pm UI 2860W 用电器的功率之和大于Pm时 用电器就 不可能同时使用 故选 C 4 三个阻值相同的灯泡 其允许消耗的最大功率都是 10W 现将其中的两只灯泡串联起 来后再与第三只灯泡并联接在电路中 则整个电路允许消耗的最大功率为 A 30W B 20W C 15W D 10W 答案 C 解析 接成后电路如图 其中 L3两端电压最高 它消耗的电功率为 10W 时 因 L1与 L2 串联 且电阻相等 则分配在 L1与 L2两灯电压都是灯 L3两端电压的一半 P1 P2 W 2 5W U 2 2 R U2 4R P3 4 10 4 5 则整个电路消耗的功率P P1 P2 P3 2 5 2 5 10 W 15W 5 一个标有 12V 字样 功率未知的灯泡 测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关 系如图所示 利用这条图线计算 1 在正常发光情况下 灯泡的电功率P W 2 若一定值电阻与灯泡串联 接在 20V 的电压上 灯泡能正常发光 则串联电阻的阻 值为 答案 1 24 2 4 6 2011 泉州高二检测 微型吸尘器的直流电动机的内阻一定 把它接入电压为 U1 0 2V 的电路时 电动机不转 测得此时流过电动机的电流是I1 0 4A 若把电动机接入 电压为U2 2 0V 的电路中 电动机正常工作 工作电流是I2 1 0A 求 1 电动机线圈的电阻R 2 电动机正常工作时的输出功率及吸尘器的效率 3 如果电动机正常工作时 转子突然被卡住 电动机此时的发热功率 设此时线圈未被 烧坏 答案 1 0 5 1 1 5W 75 3 8W 解析 1 电动机不转时 设线圈电阻为R 则R 0 5 U1 I1 0 2 0 4 2 电动机正常工作时消耗的功率为 P U2I2 2 0 1 0W 2 0W 电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率为P损 I R 1 02 0 5W 0 5W 2 2 电动机正常工作时的输出功率为 P出 P P损 2 0 0 5 W 1 5W 电动机正常工作时吸尘器的效率为 100 100 75 P出 P 1 5 2 0 3 电动机转子被卡住时 电功全部转化为电热P热 8W U2 2 R 6 7 一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表 质量为M 70kg 的人骑此电动自行车沿平直公路行驶 所受阻力Ff恒为车和人总重的 k 0 02 倍 取g 10m s2 求 1 此车电机在额定电压下正常工作的效率 2 仅在电机以额定功率提供动力的情况下 人骑车行驶的最大速度 3 仅在电机以额定功率提供动力的情况下 当车速为v1 1 0m s 时 人骑车的加速 度 答案 1 85 7 2 6 0m s 3 1 0m s2 解析 1 由表可知 电机的额定电压为U0 40V 额定电流为I0 3 5A 所以电机正常 工作时输入功率为P入 U0I0 140W 又因电机的输出