物理鲁科版选修3-1自我小测：第3章第3节焦耳定律含解析

自我小测
夯基达标
1。

两个电阻分别标有“1 A4 W”和“2 A1 W”字样，则它们的电阻之比是（)
A.2∶1 B。

16∶1 C.4∶1 D。

1∶16
2。

对于纯电阻用电器，下列说法中正确的是（）
A。

如果额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较大
B.如果额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较小
C.如果额定电压相同,额定功率较大的用电器电阻较大
D.如果额定电压相同,额定功率较大的用电器电阻较小
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.电炉两端电压大于电动机两端电压
C.电炉两端电压等于电动机两端电压
D。

电动机消耗的功率大于电炉的功率
4.用一个额定电压为220 V的电热水器煮沸一壶水需要t s，如果不考虑电热水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么（) A.当线路电压为110 V时,煮沸一壶水需要2t s
B。

当线路电压为110 V时，煮沸一壶水需要4t s
C。

当线路电压为55 V时，煮沸一壶水需要4t s
D。

当线路电压为55 V时，煮沸一壶水需要16t s
5.A、B两电阻串联后接入电源，改变电源的电压，测得电阻A、B 的伏安特性曲线如下图所示，则电阻R A、R B和功率P A、P B的关系是（）
A.R A＞R B
B.R A＜R B
C.P A＞P B
D。

P A＜P B
能力提升
6.有一只电风扇，标有“220 V 50 W”字样，电动机线圈的电阻为0.4 Ω，把它接入220 V的电路中,以下几种计算时间t内产生热量的方法,正确的是( ）
A.Q＝U2·t/R B。

Q＝Pt C.Q＝(P/U）2·Rt D.以上三种方法均正确
7.一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R。

当它工作时，下列说法中正确的是（）
A。

电动机的输出功率为U2/R
B。

电动机的发热功率为I2/R
C.电动机的输出功率为IU－I2R
D.电动机的功率可写作IU＝I2R＝U2/R
8。

把一根长为L的电炉丝接到220 V的电路中用它来烧沸一壶水，需时间t s。

若将此电炉丝均匀拉长，使半径减小到原来的一半，而后再剪掉长为L的一段,再将余下的电炉丝接到同样的电路中，仍用它来烧沸一壶同样的水，则需时间___________________s.
9。

晚上用一盏电灯照射蔬菜棚的蔬菜，设蔬菜的面积为5 m2，到灯泡的平均距离为2 m，发现一晚上（12小时）放出6。

48 L氧气.而绿色植物在光合作用中每吸收1 kJ的太阳能可以放出0.05 L氧气。

设灯泡将电能转化为光能的效率为75％,其他损失不计，这盏灯泡的功率为____________________W。

10.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图,电动机内阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻R＝10 Ω，直流电压U＝160 V,电压表示数U v＝110 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v＝1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量.（g取10 m/s2）
拓展探究
11。

在长时间使用电烙铁的过程中，当暂时不使用时，如果断开电源，电烙铁将会很快变凉，再次使用时温度不能及时达到要求,如果
不断开电源,烙铁头容易“烧死”且浪费电能。

因此,实验室内常用的电路如图所示，其中R L 为白炽灯泡，R 为电烙铁.暂时不用电烙铁时，断开开关S ，再次使用时闭合开关S.这样既能起到预热作用，又能保护电烙铁及节省电能.试用你学过的电学知识说明其道理.
参考答案
1解析：由公式P ＝I 2R 可知：2I P R =，代入数据可得：11621=R R . 答案：B
2解析：由P ＝I 2R 可知，如果额定功率相同，则额定电流较大的用
电器电阻较小．由公式R U P 2=可知，如果额定电压相同,则额定功率较
大的用电器电阻较小．
答案：BD
3答案：AD
4解析：由公式t R U Q 2=可知，煮沸一壶水所需的热量tJ R
Q 2
220=．当电压变为原来的21时,所需热量没变，因此时间要变为原来的4倍,即4t
s ，B 项正确．当电压变为原来的4
1时，时间要变为原来的16倍，即16t s ，D 项正确．
答案：BD
5解析：由伏安特性曲线可知，两电阻R A ＜R B ；由于A 、B 两电阻
串联，通过A 、B 的电流相等，根据P ＝I 2R 可知，P A ＜P B 。

答案:BD
6解析:对于非纯电阻电路，其热功率只能用P ＝I 2r 来求,故C 项对，
A 、
B 、D 三项错。

答案:C
7解析：电动机输入功率即为总的消耗功率P λ＝P 总＝UI ，而发热功率只能用P 热＝I 2R 来求，输出功率P 出＝P λ－P 热。

答案：BC
8解析：电炉丝拉长后S S 4
1'=,L′＝4L ，再剪掉L 后的电阻为R′＝S L S L S L L ρρρ12413''==-＝12R
两次煮一壶同样的水所需热量相同，且接在同一电路中，电压相同．由t R U Q 2=可知，R R t t ''=，则t′＝12t 。

答案：12t
9解析：蔬菜放出6。

48 L 氧气需要光能量：
000J 10.056.48⨯=E ＝129 600 J 设这盏灯的电功率为P ，则E R S P =⨯⨯⨯⨯240.75600 312π，又S ＝5 m 2，R ＝2 m ，
所以P≈40 W．
答案：40
10解析:（1） U R ＝U －U v ＝160 V －110 V ＝50 V
I R ＝A R U R
10
50=＝5 A 因R 与电动机串联可得电动机电流I m ＝I R ＝5 A
（2）电动机输入功率：P 电＝U v I M ＝5×110 W＝550 W
（3）电功机输出功率P′＝P 电－P 热＝U v I M －I m 2r ＝550 W －0.8×52
W ＝530 W
由P′＝Fv 可得：P′＝mgv,则gv
P m '=＝53 kg. 答案：（1）5 A （2）550 W （3）53 kg
误区警示：本题常见错误：A A r U
I 13758
.0110===，原因是对欧姆定律适用范围不清，它只适用于纯电阻电路。

11解析:暂时不用电烙铁时，断开S,R L 与R 串联后接在电路中，整个电路电阻增大，消耗电功率减小，同时又使R 保持预热状态；需要用电烙铁时,接通S ，总电阻减小,电烙铁在额定电压下工作，很快升温．
答案:见解析。