【三维设计】2013高中物理 教师用书 第二章 第5节 应用创新演练 新人教版选修3-1

用心 爱心 专心1 三维设计三维设计 2013 2013 高中物理高中物理 教师用书教师用书 第二章第二章 第第 5 5 节节 应用创应用创 新演练新演练 新人教版选修新人教版选修 3 13 1 随堂基础巩固 1 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 UIt适用于任何电路 而W I2Rt t只适用于纯电阻电路 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 电功率公式为P 功率越大 表示电流做功越快 对于一段电路 有 W t P IU I 焦耳热Q 2Rt 可见Q与P U t都有关 所以 P越大 Q不一定越 P U P U 大 A 不对 W UIt是电功的定义式 适用于任何电路 而I 只适用于纯电阻电路 B U R 对 在非纯电阻电路中 电流做的功 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 2 把六个相同的小灯泡接成如图 2 5 2 甲 乙所示的电路 调节变阻器使灯泡正常 发光 甲 乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示 则下列结论中正确的是 图 2 5 2 A P甲 P乙 B P甲 3P乙 C P乙 3P甲 D P乙 3P甲 解析 设每个灯泡正常工作时的电流为I 则甲图中电路的总电流为 3I P甲 12 3I 36I 乙图中电路的总电流为I P乙 12 I 12I 故有P甲 3P乙 B 正确 答案 B 3 小亮家有一台电风扇 内阻为 20 额定电压为 220 V 额定功率为 66 W 将它 接上 220 V 电源后 发现因扇叶被东西卡住不能转动 则此时电风扇消耗的功率为 A 66 W B 2 420 W C 11 W D 不确定 用心 爱心 专心2 解析 当扇叶被东西卡住不能转动时 电路为纯电阻电路 所以电风扇消耗的功率也 就是热功率 P 2 420 W B 对 A C D 错 U2 R 答案 B 4 如图 2 5 3 所示 灯 L 上标有 200 W 电动机上标有 2 000 W 在A B两端加上 220 V 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 图 2 5 3 解析 设A B间的总电流为I A B间的总电压U 220 V A B间消耗的总功率P 200 W 2 000 W 2 200 W 因为P UI 所以I A 10 A P U 2 200 220 由IL I PL I R 所以R 2 2 L PL I2L 200 102 答案 2 课时跟踪训练 满分 50 分 时间 30 分钟 一 选择题 本大题共 8 个小题 每小题 4 分 共计 32 分 每小题至少有一个选项正 确 把正确选项前的字母填在题后的括号内 1 关于电功W和电热Q的说法正确的是 A 在任何电路中都有W UIt Q I2Rt 且W Q B 在任何电路中都有W UIt Q I2Rt 但W不一定等于Q C W UIt Q I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立 D W UIt在任何电路中成立 Q I2Rt只在纯电阻电路中成立 解析 W UIt Q I2Rt适用一切电路 但在纯电阻电路中W Q 在非纯电阻电路中 W Q B 对 A C D 错 答案 B 2 通过电阻R的电流为I时 在时间t内产生的热量为Q 若电阻为 2R 电流为I 2 时 则在时间t内产生的热量为 A 4Q B 2Q C Q 2 D Q 4 解析 由电热公式Q I2Rt可得 Q 22Rt I2Rt Q 故 C 对 I 2 1 2 1 2 答案 C 用心 爱心 专心3 3 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 在相同的时间 内 A 电炉放热和电动机放热相等 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 电动机消耗的电功率大于电炉的电功率 解析 由Q热 I2Rt知 A 对 电炉为纯电阻用电器 UIt I2Rt U IR 电动机为非 纯电阻用电器 U I t I 2Rt U I R C 错 B D 对 答案 ABD 4 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 1 1 B 2 1 C 4 1 D 1 4 解析 串联后电阻为R1 2r 产生的热量为Q1 t串 t串 并联后电阻为 U2 R1 U2 2r R2 产生的热量为Q2 t并 t并 若要Q1 Q2 所以有t串 t并 4 1 r 2 U2 R2 U2 r 2 答案 C 5 电功率的计算公式P U2 R中 U是加在用电器上的电压 R是用电器的电阻 此式 可用于 A 计算电冰箱的功率 B 计算电风扇的功率 C 计算电烙铁的功率 D 计算洗衣机的功率 解析 公式P U2 R是根据功率公式和欧姆定律推导出来的 只能用在纯电阻电路中 故 C 正确 A B D 错误 答案 C 6 额定电压都是 110 V 额定功率PA 110 W 和PB 40 W 的电灯两盏 若接在电压是 220 V 的电路上 使两盏电灯均能正常发光 且电路中消耗功率最小的电路是 用心 爱心 专心4 图 1 解析 灯泡正常工作时 两灯泡上的电压相等 可先判断电路是否能正常工作 然后 再比较分流电阻和分压电阻分别消耗的功率大小 从而做出判断 判断灯泡能否正常发光 就要判断电压是否是额定电压 或电流是否是额定电流 由P 和已知条件可知 RA RB U2 R 对于 A 电路 由于RA RB 所以UB 110 V B灯烧毁 两灯不能正常发光 对于 B 电路 由于RB RA A灯又并联变阻器 并联电阻更小于RB 所以UB 110 V B灯烧毁 对于 C 电路 B灯与变阻器并联 电阻可能等于RA 所以可能有UA UB 110 V 两灯 可以正常发光 对于 D 电路 若变阻器的有效电阻等于A B的并联电阻 则UA UB 110 V 两灯可 以正常发光 比较 C D 两个电路 由于 C 电路中变阻器功率为 IA IB 110 而 D 电路中变阻器 功率为 IA IB 110 所以 C 电路消耗电功率最小 答案 C 7 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 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 1 3 60 W 110 V W B 错 整个电路消耗的功率P总 220 V 120 W D 错 60 W 110 V 答案 C 8 日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝 电动机带动风叶转动 电热丝给空气加 热 得到热风可将头发吹干 设电动机线圈的电阻为R1 它与电热丝的电阻R2相串联 接 到直流电源上 电吹风两端电压为U 通过的电流为I 消耗的电功率为P 则以下选项正 确的是 A IU P B IU P C P I2 R1 R2 D P I2 R1 R2 解析 根据题意可知 通过电吹风的电流为I 它两端的电压为U 所以它消耗的电功 用心 爱心 专心5 率P UI B 项正确 A 项错 电吹风内部有两部分电阻 一是电热丝的电阻 二是电动机 线圈的电阻 所以热功率为I2 R1 R2 因为电功还有一部分转化为电动机的机械能 所 以P I2 R1 R2 C 项正确 D 项错误 答案 BC 二 非选择题 本题共 2 小题 共 18 分 解答时应写出必要的文字说明 方程式和演 算步骤 有数值计算的要注明单位 9 8 分 如图 2 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 图 2 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 I 5 A UR R 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 50 5 52 1 6 W 210 W 答案 210 W 10 10 分 如图 3 是家用电饭煲的电路图 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 1 9 电流为 1 40 A 已知分压电阻的阻值 是R 100 求 图 3 1 保温时 电阻R两端的电压 2 稳压电源输出的电压 3 电热丝的额定功率