2012高二物理 2.5 焦耳定律1同步练习 新人教版选修3-1

用心 爱心 专心1 第第 2 2 章章 5 5 焦耳定律焦耳定律 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 1 关于三个公式 P UI P I2R P U2 R 下列叙述中正确的是 A 公式 适用于任何电路的热功率 B 公式 适用于任何电路的热功率 C 公式 任何情况下都不能用 D 公式 适用于任何电路的热功率 解析 在任何电路中计算电功率都用P UI A 错误 在任何电路中计算热功率都用 P I2R B 正确 在纯电阻电路中电功率等于热功率 式均可使用 C D 错误 答案 B 2 对于连入电路的不同灯泡而言 亮度大的灯泡是 A 通过电流大的灯泡 B 两端电压大的灯泡 C 电阻值大的灯泡 D 消耗电功率大的灯泡 答案 D 3 下列关于电功 电功率和焦耳定律的说法中正确的是 A 电功率越大 电流做功越快 电路中产生的焦耳热一定越多 B W UI适用于任何电路 而W I2Rt t只适用于纯电阻的电路 U2 R C 在不是纯电阻的电路中 UI I2R D 焦耳热Q I2Rt适用于任何电路 解析 本题考查的是电功 电功率和焦耳定律 关键是正确区分电功和电功率 电 功率公式P 功率越大 表示电流做功越快 对于一段电路 有P IU I 焦耳热 W t P U Q 2Rt 可见Q与P U t都有关 所以 P越大 Q不一定越大 A 不对 W UIt是电 P U 功的定义式 适用于任何电路 而I 只适用于纯电阻的电路 B 对 在不是纯电阻的电 U R 路中 电流所做的功 焦耳热 其他形式的能 所以W Q 即UI I2R C 正确 Q I2Rt 是焦耳热的定义式 适用于任何电路中产生的焦耳热 D 正确 答案 BCD 4 一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同 都通过相同的电流 在相同时间内 用心 爱心 专心2 A 电炉放热与电动机放热相等 B 电炉两端电压小于电动机两端电压 C 电炉两端电压等于电动机两端电压 D 电动机消耗的功率大于电炉的功率 解析 电炉属于纯电阻 电动机属于非纯电阻 对于电炉有 U IR 放热 Q I2Rt 消耗功率P I2R 对于电动机有 U IR 放热Q I2Rt 消耗功率P UI I2R 答案 ABD 5 下图中虚线框内是一个未知电路 测得它的两端点a b之间电阻是R 在a b之 间加上电压U 测得流过电路的电流为I 则未知电路的电功率一定是 A I2R B U2 R C UI D UI I2R 解析 选项 A B 的表达式只适用于纯电阻电路 D 项表达式表示在非纯电阻电路中 的输出功率 虚线框中不知道是哪种元件 功率P UI总是适用的 C 选项正确 答案 C 6 如右图所示 电路电压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 当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中 A 干路中电流不断增大 B R1上消耗电功率不断增大 C R1上消耗电功率不断减小 D R2上消耗电功率不断减小 解析 滑片由a向b滑动时 R变小 R并变小 R总变小 电路中的总电流变大 R1两端的电压变大 消耗的功率变大 并联部分电压变小 R2消耗的功率变小 答案 ABD 7 如右图所示 电路两端的电压U保持不变 电阻R1 R2 R3消耗的电功率一样大 用心 爱心 专心3 则电阻之比R1 R2 R3 A 1 1 1 B 4 1 1 C 1 4 4 D 1 2 2 解析 R2 R3并联 电压相等 功率又相等 所以电流相等 电阻相等 因此通过 R1的电流是通过R2电流的两倍 又因为功率相等 根据P I2R可知 R1是R2的 根据以 1 4 上分析可知R1 R2 R3 1 4 4 答案 C 8 如右图所示 有一内电阻为 4 4 的电解槽和一盏标有 110 V 60 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 W B 电解槽的发热功率为 60 W C 电解槽消耗的电功率为 60 W D 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 则电解槽消耗的功率P P灯 60 W C 对 A 错 电解槽的发热功率P热 I2R内 60 110 1 3 W B 错 整个电路消耗的总功率P总 220 W 120 W D 错 60 110 答案 C 9 电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件 技术工人常将电 烙铁和一个灯泡串联使用 灯泡还和一只开关并联 然后再接到市电上 如右图所示 下 列说法正确的是 A 开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大 B 开关接通时 灯泡熄灭 只有电烙铁通电 可使消耗的电功率减小 C 开关断开时 灯泡发光 电烙铁也通电 消耗的总功率增大 但电烙铁发热较少 D 开关断开时 灯泡发光 可供在焊接时照明使用 消耗总功率不变 解析 开关接通时 灯泡被短路 灯泡熄灭 电路的总电阻变小 电路的总功率 用心 爱心 专心4 P 变大 电烙铁的功率变大 A 正确 B C D 不正确 U2 R 答案 A 10 如右图所示 电阻R1 20 电动机绕组的阻值R2 10 当开关打开时 电流 表的示数是I0 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P应是 A I 1 5 A B I 1 5 A C P 15 W D P 15 W 解析 由题意知 电路两端的电压U R1I0 10 V 闭合开关后 当电压全部加在电 动机的内阻上时 它的电流为 1 A 但只有一部分电压加在电动机内阻上 所以I 1 5 A B 对 同理电动机所消耗的功率也小于 10 W 则电路消耗的电功率P 15 W D 正确 故选 B D 答案 BD 11 一个标有 110 V 10 W 的灯泡 求 1 它的电阻 2 正常工作时的电流 3 如果接在 100 V 的电路中实际功率多大 4 接在 220 V 电压的电路中 它的实际功率多大 会发生什么现象 解析 1 由P 得它的电阻为 U2 R R 1 210 U2 P 1102 10 2 正常工作时的电流为 I A 0 09 A U R 1 11 3 接在 100 V 的电路上其实际功率为 P1 W 8 26 W U12 R 1002 1 210 4 若接在 220 V 的电路中 由P 得 灯泡刚接通时的功率P 4P 40 W 所以 U2 R 灯泡的灯丝会烧断 此时实际功率应为 0 答案 1 1 210 2 0 09 A 3 8 26 W 4 0 灯丝烧断 12 2009 年国庆群众游行队伍中的国徽彩车 如右图所示 不仅气势磅礴而且还是一 用心 爱心 专心5 辆电动车 充一次电可以走 100 公里左右 假设这辆电动彩车总质量为 6 75 103 kg 当 它匀速通过天安门前 500 m 的检阅区域时用时 250 s 驱动电机的输入电流I 10 A 电压 为 300 V 电动彩车行驶时所受阻力为车重的 0 02 倍 g取 10 m s2 不计摩擦 只考虑 驱动电机的内阻发热损耗能量 求 1 驱动电机的输入功率 2 电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率 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 UI 300 V 10 A 3 000 W 2 电动彩车通过天安门前的速度v x t 2 m s 电动彩车行驶时所受阻力为 F阻 0 02mg 0 02 6 75 103 10 N 1