2020-2021学年人教版物理选修3-1习题：第2章 5 焦耳定律 含解析

1、祝学子学业有成，取得好成绩第二章5练案14 基础夯实 一、选择题(14题为单选题，5题为多选题)1(2019江西省九江一中高二上学期期末）关于电功w和电热q的说法，正确的是（b)a在任何电路里都有wuit，qi2rt,且wqb在任何电路里都有wuit，qi2rt，且w不一定等于qcwuit，qi2rt均只在纯电阻电路中才成立dwuit在任何电路中都成立，qi2rt只在纯电阻电路中成立解析：非纯电阻电路中，wuit用来求电功；qi2rt用来求电热,但wq；只有在纯电阻电路，根据能量守恒电功和电热相等,电功可用公式wuit计算，也可用公式wi2rt计算,故a错误；b正确;wuit可用于任何电路求总

2、电功；而qi2rt可以适用任何电路求热功，故cd均错误。2室内有几种用电器:1。5 kw的电饭煲、200 w的电冰箱、750 w的取暖器、250 w的电视机和2 kw的空调器.如果进线处有13 a的保险丝，供电电压为220 v，下列情况下不可能同时使用的是（c）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、电视机和空调器解析：电路中允许的最大功率为p mui2 860 w.用电器的功率之和大于p m时，用电器就不可能同时使用，故选c。3在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换,为了延长电灯泡的使用寿命，一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是（a)a两个灯泡串联b两个灯泡

3、并联c每个灯泡实际消耗的功率是其额定功率的四分之一d每个灯泡实际消耗的功率小于其额定功率的四分之一解析：两个灯泡串联，每个灯泡承受的电压为u v110 v，低于额定电压，灯泡不易损坏,故a正确；两个灯泡并联，每个灯泡承受的电压为u220 v，仍等于灯泡的额定电压，灯泡正常工作，不能延长电灯泡的使用寿命，故b错误；由p，两个灯泡串联时，u变为原来的，由于灯丝较正常发光时温度偏低，故灯丝电阻较正常发光时小，所以每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一，故c、d错误。4如图所示，r12 ，r210 ，r310 ，a、b两端接在电压恒定的电源上，则(b）as断开时,r1与r2的功率之比为51bs

4、闭合时通过r1与r2的电流之比为21cs断开与闭合两种情况下,电阻r1两端的电压之比为21ds断开与闭合两种情况下，电阻r2的功率之比为712解析：由pi2r,i相等,r1与r2的功率之比等于电阻之比15，故a错误；s闭合i2i3，则i12i2，故b正确；s断开时,u1u2r1r215,则u1uab，s闭合时，u1u2r1 r225,则u1uab，故c错误；u2uab，u2uab，由p2，p2p24936,故d错误；故选b。5（2019河北省石家庄一中高二检测)在如图所示的电路中，输入电压u恒为8 v,灯泡l标有“3 v，6 w”字样，电动机线圈的电阻rm1 。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确

5、的是(ac）a电动机的输入电压是5 vb电动机的效率是80%c流过电动机的电流是2 ad整个电路消耗的电功率是10 w解析：电路电流i a2 a，整个电路消耗的电功率piu16 w，电动机的输入电压umuul5 v,电动机的效率10060%，综上所述可知选项ac正确。二、非选择题6如图所示的电路中，电阻r11 ，r22 ,r33 ,在a、b间接电源,s1、s2都打开，此时电阻r1、r2、r3消耗的功率之比p1p2p3_123_；当s1、s2都闭合时,电阻r1、r2、r3消耗的功率之比p1p2p3_632_。解析：当两个开关均打开时，三个电阻串联,电流相等，则由pi2r可知，功率之比等于电阻之比

6、;故p1p2p3123；当开关均闭合时,三个电阻并联，电阻两端的电压相等，则由p可知，功率之比与电阻成反比；故p1p2p3632.7一只规格为“220 v2 000 w”的电炉，求在正常工作时的电阻。若电网电压为200 v，求电炉的实际功率。在220 v电压下，如果平均每天使用电炉2 h，求此电炉一个月要消耗多少度电？（一个月30天）答案：24。2 1653 w120度解析：设电炉电阻为r，由p得r 24.2 当电压为u200 v时，电炉的实际功率为p w1 653 w在220 v的电压下,一个月耗用电能wpt2302 kwh120 kwh。 能力提升 一、选择题（单选题)1.如图所示是某款理

7、发用的电吹风的电路图，它主要由电动机m和电热丝r构成，当闭合开关s1、s2后，电动机正常工作，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出，断开开关s1,电吹风吹冷风。已知电吹风的额定电压为220 v，吹热风时的功率为1 000 w，吹冷风时的功率为120 w，关于该电吹风,下列说法正确的是（c）a当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为1 000 jb当电吹风吹冷风时，电热丝每秒消耗的电能为120 jc电热丝的电阻为55 d电动机线圈的电阻为 解析：吹热风时,电热丝和电动机并联，即电路消耗的电功率等于电热丝消耗的电功率与电动机消耗的电功率之和，故1 000 w120 wp热，则电

8、热丝的功率为p热880 w，根据公式wpt，可得当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为880 j,根据公式p可得电热丝的电阻为r55 ，选项a错误，c正确；当吹冷风时，只有电动机工作，电热丝不工作，电热丝消耗的电能为0，选项b错误;因为电动机是非纯电阻，所以不能根据r求解线圈电阻，选项d错误。2有四盏电灯，如图所示连接在电路中，l1和l2都标有“220 v，100 w”字样,l3和l4都标有“220 v，40 w”字样，把电路接通后,亮度最暗的灯泡是(c)al1bl2cl3dl4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，l4两端的电压最大。根据并联电路的电流分配原则知通过

9、l3的电流小于通过l2的电流.由此可知l4最亮，l1次之，l3最暗.选项c正确。3(2019河北正定中学高二上学期段考）一个电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 v的交流电源上（电源内阻忽略不计),均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 a，通过洗衣机电动机的电流是0。50 a，则下列说法中正确的是(c)a电饭煲的电阻为44 ，洗衣机电动机线圈的电阻为440 b电饭煲消耗的电功率为1 555 w，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 wc1 min内电饭煲消耗的电能为6。6104 j，洗衣机电动机消耗的电能为6。6103 jd电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍解析

10、:由于电饭煲是纯电阻用电器，所以r144 ，p1ui11 100 w,其在1 min内消耗的电能w1ui1t6.6104 j,洗衣机为非纯电阻用电器，所以r2440 ，p2ui2110 w，其在1 min内消耗的电能w2ui2t6。6103 j，其热功率p热p2，而p110p2,所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍,只有选项c正确。4某实物投影机有10个相同的强光灯l1l10（24 v/200 w）和10个相同的指示灯x1x10(220 v/2 w）,将其连接在220 v交流电源上,电路如图.若工作一段时间后l2灯丝烧断，则(c）ax1的功率减小，l1的功率增大bx1的功率增大,

11、l1的功率增大cx2的功率增大，其他指示灯的功率减小dx2的功率减小，其他指示灯的功率增大解析：l2和x2并联,灯丝烧断.x2两端电压增大，由p知，照明灯x2实际功率变大；在串联电路中总电压等于分电压之和，x2两端电压增大，所以其他灯组两端电压减小,由p知：其他指示灯的实际功率减小。故选c.二、非选择题5.如图所示为“风光互补路灯”系统,它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电,二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用.为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止，放电余留20左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案:风力

12、发电机太阳能电池组件最小启动风速1。0 m/s太阳能电池36 w最小充电风速2。0 m/s太阳能转化效率15%最大限制风速12.0 m/s蓄电池500 ah12 v最大输出功率400 w大功率led路灯80 w12 v当风速为6 m/s时，风力发电机的输出功率将变为50 w，在这种情况下，将蓄电池的电量由20%充至90所需时间为_84_h；如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240 w/m2,要想使太阳能电池的最大输出功率达到36 w,太阳能电池板的面积至少要_1_ m2.解析：由题意:it500 ah70%，即t350 ah，将p50 w,u12 v代入得t84h，因为太阳能转化效率为15%,所以有240 s15%36，得s1 m2。6。(2019江苏省海头高中、海州高中高二上学期联考)如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机内电阻r0。8 ，电路中另一电阻r10 ，直流电压u210 v，电压表示数uv110 v。试求：（1)通过电动机的电流；（2)输入电动机的电功率;（3)若电动机以v1 m/s匀速竖