山西省高中物理2.5焦耳定律同步练习8新人教版选修3-1

1、焦耳定律【典型例题】【例 1】将 A、 B 两个白炽灯接入电路，关于这两只灯泡的发光情况，正确的说法是（D）A、 若 A 灯中的电流比B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮B、若 A 灯两端的电压比B 灯大，则A 灯一定比 B 灯亮C、若电流对A 灯做的功比B 灯多，则A 灯一定比B 灯亮D、若 A 灯消耗的电功率比B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮【解析】 白炽灯是利用电流的热效应工作的，而灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，只有通过灯泡的电流大，灯泡两端的电压大，不能得到灯泡实际功率大这一结论，电做功多，同样不能确认实际功率大。【答案】 D【例 2】额定电压为 220V 的电动机的线圈电阻为 0.8

2、，正常工作时，电动机每秒放出的热量为为 1280J，则电动机正常工作时的电流强度为多大？每秒有多少焦的电能转化成机械能？【解析】电动机电路为非纯电阻电路，输出电动机的电功率，一方面转化为机械功率输出，另一方面转化为线圈电阻的发热功率，正常工作时， 通过线圈的电流即为正常工作电流，由焦耳定律 Q= I 2Rt 得1280=I 2×0.8 × 1解得 I=40A由能量转化和守恒得P 输入=P机+P热2P 机 =UI-IR=8800-1280=7520J【例 3】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0.4m/s 的恒定速度向斜

3、上方运动。 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 5A，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是多少？（设人的平均质量为60kg， g 10m/s 2）【解析】 因为电动机有最大输出功率，这就决定了自动扶梯载人也有最大限额。从功率关系来看，电动机的输出功率，提供扶梯自身运动所需功率；转化为扶梯上的人以恒定速率向上所需的功率。设：可同时乘载的最多人数为n 人，此时电动机处于最大输出功率状态，扶梯本身向上运动所需功率为：P1 IU 5× 380W 1900W 1.9kW电动机的最大输出功率为P， n 个人以恒定速率v 0.4m

4、/s 随扶梯向上运动所需功率为：P2 P P1（ 4.9 1.9 ） kW3.0kW所以，载人的最多人数是：个注意：扶梯对人的支持力竖直向上，而人的运动方向与水平面有一夹角，故克服重力的功率为，而不是1 / 4【基础练习】一、选择题：1、在下列用电器中，那些属于纯电阻用电器：（）A、电扇和电吹风B、白炽灯、电烙铁和电热毯C、洗衣机和电冰箱D、电解槽2、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3、在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流

5、为I ，通电时间为t ，若该电路电阻为R，则关于电功和电热的关系，下列结论正确的是（）A、在任何电路中，电功UIt=I2RtB、在任何电路中，电功为UIt ，电热为 I 2RtC、在纯电阻电路中， UIt=I 2RtD、在非纯电阻电路中，UIt I 2Rt4、若 A 灯标有“ 220V 60W”， B 灯标有“ 220V 100W”，把两灯接入电路中，下列说法中正确的是（）A、 当通过两灯的电流相等时，A灯比 B灯亮B、当通过两灯的电流相等时，B 灯比 A灯亮C、当加在两灯的电压相等时，A 灯比 B灯亮D、当加在两灯的电压相等时，B 灯比 A灯亮5、为了使电炉消耗的功率减小到原来的一半，可行的

6、办法是（）A、使通过它的电流减半B、使两端的电压减半C、使电炉的电阻减半D、使它两端的电压和电阻均减半6、有一只灯泡的灯丝断了，通过转动灯泡把灯丝接通，再接入电源后，所发生的现象及其原因是（）A、灯丝电阻变小，通过它的电流变大，根据P=I 2R，电灯变亮B、灯丝电阻变大，通过它的电流变小，根据P=I 2R，电灯变暗C、灯丝电阻变小，它两端的电压不变，根据2P=U/R ，电灯变亮D、 灯丝电阻变大，它两端的电压不变，根据P= U2/R ，电灯变暗二、填空题：7、一个电阻为20 的导体，当它每通过3C 电量时，电流做功18J，那么此导体两端所加电压为 V ，通过3C电量的时间为 s 。8、有一电风

7、扇标有“ 220V 55W”，若电风扇的电动机线圈电阻为8 ，当它正常工作时，电源供给的电功率是W ，转化为风的电功率是W ，电动机的发热功率是W 。9、设通过某电阻R的电流为 I ，则对应每一个定向通过R 的电子（电荷量为 e） , 电场力所做2 / 4的功为。三、计算题：10、某滑动变阻器上标有“20、 0.2A ”的字样，现将固定端A 和滑动端 P 接在 3V 的电源上， 并保持电压不变，如图所示。 在 P 由 B 端向A 端移动的过程中，AP 端电阻允许消耗的最大功率是多少？这时AP段的电阻多大？11、一个标有“110V、 10W”的灯泡，求：它的电阻；正常工作时的电流；如果接在100

8、V 的电路中实际功率多大？接在 220V 电压的电路中，它的实际功率多大？会发生什么现象？12、一台直流电动机的额定电压为 U 110V，电枢的电阻 R 0.5 ， 当它正常工作时通过的电流 I=20A ，若电动机正常运转时间 t 1 分钟。求：电流所做的功；电枢上产生的热量；电动机输出的机械能。【能力提升】1、在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I ，通电时间为t ，那么关于电功和电热的关系错误的是（）A、在任何电路中，电功IUt 等于电热I 2 RtB、在任何电路中，电功为IUt ，电热为I 2RtC、在纯电阻电路中，IUt=I 2Rt3 / 4D、在非纯电阻电路中， IUt I 2

9、Rt2、将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端，电流做功的功率为P。若将金属丝均匀的拉长为原来的两倍后再接入原来的电路中，则它的功率为：（）A、 4P B 、 0.25P C、16PD、 0.125P3、在电阻器上除了标明电阻值，还标明额定功率，这是它工作时允许消耗的最大功率，超过这个功率，电阻器就会烧坏，现有一个“100 4W”的电阻器，允许加在这个电阻器上的最大电压为 U= V 。允许通过这个电阻器的最大电流为I= A。当电阻器两端的电压为 16V 时，它消耗的功率为 P= W 。4、如图所示的电路中，电阻R=10，电动机 M的线圈电阻 r=1 ,加在电路两端的电压U=100V，已知电流表的读数为30A，则通过电动机线圈的电流强度为多少？通电 1min，电流对电动机 M做的功多少？答案【基础练习】一、选择题：1、B 2 、AB 3 、BC 4、AD 5、D 6 、C二、填空题：7、6 10 8、 55 54.5 0.5 9、