人教版高中物理选修3-1作业：焦耳定律(含答案)

1、焦耳定律课后作业一、选择题 (8 5，共40 分)1 关于电功，下列说法中正确的有()A 电功的实质是电场力所做的功B电功是电能转化为其他形式能量的量度C电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大D 电流通过电动机时的电功率和热功率相等答案： AB2 为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半应采取下列哪些措施()A 保持电阻不变，使电流减半B保持电阻不变，使电压减半C保持电炉两端电压不变，使其电阻减半D 使电压和电阻各减半U2解析：由 P可知，电压、电阻各减半，功率也减为原来的一半R答案： D图 63 有一只家用电熨斗，其电路结构如图6 所示，改变内部接线方式可以使电熨斗处于断开状态和获

2、得中低高三个不同的温度挡，图方式，其中能获得低挡温度的是()7 是它的四种不同连线图 7解析： R1、R2 串联时，获得低挡温度答案： B图 84A、B、C 三个灯泡，用如图8 所示的方式连接，各自消耗的实际功率相同，则 RARBRC 为()A111B122C211D144U2解析：先分析 B、C，由 P知 RBRC，又 IAIBIC2IB，由 P I2R 知RRARB14，所以 RA RBRC144.答案： D5 两个电阻R1 8， R22 ，并联在电路中欲使这两个电阻消耗的功率相等，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

3、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图 96 电饭锅工作时有两种状态： 一种是锅内水烧干前的加热状态；另一种是锅内水烧干后的保温状态 如图 9 所示是电饭锅电路的原理示意图S 是用感温材料制造的开关下列说法正确的是()A 其中 R2 是供加热用的电阻丝B当开关 S 接通时电饭锅为加热状态，S 断开时为保温状态C要使 R2 在保温状态时的功率为加热状态时的一半，R1 / R2 应为 2/1D 要使 R2 在保温状态时的功率为加热状态时的一半，R1/ R2 应为 (2 1)/1解析：电阻小时，功率大，是加热状态；电阻大时，功率小，是保温状态答案： ABD

4、7 理发用的电吹风机中有一个小电动机和电热丝，电动机带动风叶转动， 电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝R2 相串联后，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，电流为 I，消耗电功率为P，则以下关系式中正确的是()AP I2(R1R2)解析：吹风机是一个非纯电阻用电器，U IR.答案： CD图 108 如图 10 所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24 户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等停电时，用欧姆表测得 A、B 间的电阻为 R，供电后，各家电器同时使用，测得A 、B 间的电压为 U，进线电流为 I，则计算该幢居

5、民楼用电的总功率可以用的公式是()API2RU 2BPRCPUIWDPt解析：此电路中所有用电器不一定都是纯电阻电路，故总功率只能用P UI计算，故 C 正确答案： C二、非选择题 (9 、10 题各 10 分， 11 、12 题各 20 分，共 60 分)9 某商场安装了一台倾角为30 的自动扶梯，该扶梯在电压为 380V 的电动机带动下，以 0.4 m/s 的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kW. 不载人时测得电动机中的电流为5 A ，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为(设人的平均质量为60 kg ，g 取 10 m/s 2)解析：

6、这台自动扶梯最多可同时载人数的意义是电梯仍能以0.4 m/s的恒定速率运动而电动机的输出功率达到最大电动机做功应包含两部分内容：一是电梯不载人时对本身做功，二是对人做功，所以4.9 10 3 W IU Mg sin v，MgMg1500015000N ，n 25( 个)此题要注意的问题是扶梯上是否有人，mg60 10只要扶梯在运动，就要消耗电能题目中的空载电流，就给定了扶梯空载时消耗的电功率 P 自身 IU .另外，扶梯对人做功的过程就是克服重力做功的过程，因此对人所消耗的电功率就等于克服重力的功率，即P Mgv sin .故扶梯消耗的总功率等于二者功率之和答案： 2510 三个电阻分别标有“

7、 100 4 W ”，“200 2 W ”，“ 50 8 W ”，将它们串联起来，允许通过的最大电流为_A，允许消耗的最大总功率为_W.解析：由 P I2R 得，I1 P14A0.2 A ，R1100I2 P22A0.1 A ，R2200I3 P38A0.4 A ，R350故串联后允许通过的最大电流为0.1 AR 总(R1R2R3)(100 200 50) 350 ，故允许消耗的最大总功率为： P 总I2max R 总 0.1 2350 W 3.5W.解决此类题的依据是任何用电器都不能超过它的额定值，至少有一个用电器达到它的额定值一个用电器有额定功率、额定电压、额定电流，只要其中一个量达到额定

8、值，那么另两个量也一定达到额定值答案： 0.13.511 一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：规格后轮驱动直流永磁毂电机26 电动自车型额定输出功率 120 W 行车整车质量30 kg额定电压40 V最大载重120 kg额定电流3.5 A质量为 M 70 kg 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 10 m/s 2 .求：(1) 此车永磁毂电机在额定电压下正常工作的效率；(2) 仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，人骑自行车的最大速度；(3) 仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v 1 1.0 m/s的人骑车

9、的最大加速度解： (1) 由表可知，电机的额定电压为U 40 V，额定电流为 I0 3.5 A，所以电机正常工作时输入功率为P 入U 0 I0 140 W 又因电机的输出功率为P 出出120 W ，所以电机的效率为 P 85.7%.入P(2) 行驶时所受阻力为 Ff k(M m )g ，式中 m 为车的质量当达到最大速度P出vm 时，应有 P 出Ff vm ，所以最大速度 vm 6.0 m/s.Ff(3) 当车速为 v 1 1.0 m/s时，牵引力 FP出120 N 设此时车的加速度为v1a，根据牛顿第二定律F Ff (M m )a，解得 a 1.0 m/s 2 .12 电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，他们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同图11 甲为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1 、R2 和自动开关 S.图 11(1) 当自动开关 S 闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？(2) 用电器由照明电路供电 (U220V) 设加热时用电器的电功率为400W ，保温时用电器的电功率为40W ，则 R1 和 R2 分别为多大？(3) 若将图 10 甲中的自动开关 S 换成理想的晶体二极管 D ，如图