2019-2020学年高中物理 第2章 恒定电流 第5节 焦耳定律课时训练（含解析）新人教版选修3-1

焦耳定律基础达标选择题(在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求；第6题有多项符合题目要求)1(2019潮阳校级期中)在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是()a通过它们的电流和加在它们两端的电压b通过它们的电流和它们的电阻c通过它们的电流和通电时间d通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间【答案】c【解析】由wuit可知，若保证电流和电压不变，则无法确定热量和电阻的关系，故a错误；保持电阻不变，则无法确定热量和电阻关系，故b错误；根据焦耳定律，qi2rt，则可知要比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，应保证它们的电流和通电时间相同，故c正确；通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间确定，则热功确定，无法确定热量和电阻之间的关系，故d错误故选c.2(2018嘉兴模拟)某比特币“矿场”(电脑机房)的5800台比特币“矿机”(电脑)，24小时满负荷运行，每天共需耗费16.8万度电下列用电器中，与每台“矿机”满负荷运行功率相近的是()a家用电风扇 b家用冰箱c家用壁挂空调 d家用led液晶电视【答案】c【解析】由题意可知，每台电脑每小时用电为1.2度1.2 kw.与之运行功率接近的只有空调，故c正确a、b、d错误3(2018凌源校级期末)两电阻r1、r2的伏安特性曲线如图所示，其中r1的图线与横轴的夹角为60，r2的图线与横轴的夹角为30，若将r1、r2串联起来接入电路中，则通电后r1、r2消耗的电功率之比p1p2等于()a1 b3 c13 d31【答案】c【解析】r1、r2之比为r1r2cot(90)cot 13，r1、r2串联起来接入电路中时电流相等，根据功率公式pi2r得，r1、r2消耗的电功率之比p1p2r1r213.故选c.4(2019玉溪名校月考)电阻r1、r2的iu关系图象如图甲所示，现把它们串联在如图乙所示的电路中(电源两端电压不变)，则()a由甲图可知r1p2d调节r0，可以使r1、r2两端的电压相等【答案】c【解析】由甲图知，r1r2，故a错误；滑片向左边滑动时，r0变大，电流i变小，p1i2r1减小，故b错误；由于电流相等且r1r2，根据pi2r知，p1p2，故c正确；根据uir，电流相等，r1r2，不管怎么调节r0，都不能使r1、r2两端电压相等，故d错误5(2019浙江模拟)如图甲所示为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正确的是()a电机正常工作时的电阻为6 b正常工作时电机的输出功率为24 wc电源从无电状态到充满电需要消耗1.944105 j能量d用该充电器给完全无电的玩具车充电，需4.5 h可充满【答案】d【解析】电动机是非纯电阻电路，欧姆定律不适用，故a错误；电动机的额定电压为12 v，电流为2 a，所以消耗的电功率为24 w，输出功率必然小于24 w，故b错误；电源充满电储存的能量为e能12 v4.5 a3 600 s1.944105 j，但充电过程中会发热，所以消耗能量大于e能，故c错误；充电器的规格为电压12 v，电流1 a，所以经过4.5 h可以给电动车电源充1 a4.5 h4.5 ah的电量，即充满，故d正确6(2019崇川校级期末)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bwuit适用于任何电路，而wi2rtt只适用于纯电阻的电路c在非纯电阻的电路中，uii2rd焦耳热qi2rt适用于任何电路【答案】bcd【解析】电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热量的多少还与做功的时间的长短有关，所以a错误；公式wuit是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，当为纯电阻电路时，根据欧姆定律i，可以推导出wi2rt，wt，所以wi2rtt只适用于纯电阻电路，所以b正确；在非纯电阻的电路中，ui表示的是总的功率的大小，而i2r只是电路中发热的功率，还有对外做功的功率的大小，所以uii2r，所以c正确；焦耳热qi2rt适用于任何电路中的焦耳热量的计算，所以d正确故选bcd.能力提升7(2019西昌期末)微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.4 v的电压时，通过的电流为0.2 a，此时电动机不转当加在电动机两端的电压为3.0 v时，电流为0.75 a，这时电动机正常工作则关于吸尘器的内阻r和输出功率p的说法正确的是()ar4 br2 cp0.08 w dp2.25 w【答案】b【解析】电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻为r 2 ，故b正确，a错误；电动机转动时，热功率为p热i2r0.7522 w1.125 w，其输入的电功率为p入i1u10.753 w2.25 w，消耗的电能转化为内能和机械能，故电动机的机械功率为pp入i2r2.25 w1.125 w1.125 w，故c、d错误8(2019巢湖期末)在如图所示的电路中，定值电阻r16 ，r312 ，电源内阻不计闭合开关s，当滑片p滑到最右端时，理想电流表读数为1 a，此时电阻r3的功率为3 w，求：(1)当滑片p滑到最左端时，电流表的读数；(2)当滑片p位于滑动变阻器的中点时，滑动变阻器消耗的功率【答案】(1)2 a(2)3.84 w【解析】(1)当p滑到最右端时，r2被短路，r3与整个变阻器r并联，通过r3的电流为i3 a0.5 a通过变阻器r的电流为iriai31 a0.5 a0.5 a则iri3即得滑动变阻器阻值最大值为rr312 电源电动势ei12 v当p滑到最左端时，电阻r