人教版高中物理选修1-1电流的热效应第1课时作业

1.6电流的热效应
1．通过电阻R 的电流为I 时，在时间t 内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流为I
2时，
则在时间t 内产生的热量为( ) A.4Q B.2Q C.Q 2
D.Q
4
答案 C
解析 由焦耳定律得，
Q ＝I 2
Rt ，Q ′＝(I
2
)2
(2R )t ＝
I 2R
2
t ，
所以Q ′＝Q
2
，只有选项C 正确.
2.一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，各家用电器同时使用，测得A 、B 间的电压为U ，进楼线电流为I ，如图1－6－2所示.则计算该幢居民楼用电的总功率P 为( )
图1－6－2
A.I 2
R
B.U 2
R
C.IU
D.IU －I 2R
答案 C
解析 因居民楼里的用电器不全是纯电阻，所以电功率P ＝UI ，C 正确.1.如图1－6－3所示是某一电器的铭牌.从铭牌上的信息可推断该铭牌对应的电器可能是( )
图1－6－3
答案 A
解析 根据铭牌读出用电器的功率为24 W ，选项中电饭锅、熨斗、电水壶都是大功率
用电器，只有电风扇的功率较小，故A 正确.
3.将一只“220 V，100 W”的小电动机，一台“220 V，100 W”的电视机，一把“220 V ，100 W”的电烙铁分别接到220 V 的电源上，在相同时间内，电流通过它们产生的热量最多的是( ) A.电动机 B.电烙铁 C.电视机 D.一样多 答案 B
解析 电动机、电视机消耗的电能没有完全用来发热，只有电烙铁消耗的电能全部转化为热量，选项B 正确.
4.对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是( ) A.P ＝I 2R B.P ＝U 2/R C.P ＝UI D.P ＝W /t 答案 CD
5.如图1－6－4为一种服务型机器人，其额定功率为48 W ，额定工作电压为24 V ，机器人的锂电池容量为20 A·h.则机器人( )
图1－6－4
A.额定工作电流为20 A
B.充满电后最长工作时间为2 h
C.电池充满电后总电量为7.2×104 C
D.以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J 答案 C
解析 由P ＝IU 知额定电流I ＝P U
＝2 A ，选项A 错误；充满电后，锂电池容量为20 A·h，最长工作时间t ＝Q I
＝10 h ，选项B 错误；电池充满电后总电荷量Q ＝It ＝20×3 600 C ＝7.2×104 C ，选项C 正确；以额定电流工作时每秒消耗能量W ＝IUt ＝48 J ，D 错误.
6.锂电池能量密度高、绿色环保.现用充电宝为一手机锂电池(图1－6－1甲)充电，等效电路如图乙所示，充电宝的输出电压为U ，输出电流为I ，该锂电池的内阻为r ，则( )
图1－6－1
A.充电宝输出的电功率为UI ＋I 2r
B.电能转化为化学能的功率为UI
C.锂电池产生的热功率为I 2r
D.锂电池产生的热功率为U 2
r
答案 C
解析 充电宝的输出功率P 出＝UI ，A 错误；锂电池产生的热功率P 热＝I 2r ，C 正确，D 错误；电能转化为化学能的功率P ＝P 出－P 热＝UI －I 2r ，B 错误.
7.下表是某电饭锅铭牌上的部分内容，根据表中信息可得该电饭锅的额定电流为( )
A.0.2 A C.2.0 A D.5.0 A 答案 D
解析 根据P ＝UI 可得I ＝P U ＝1 100
220
A ＝5.0 A.故D 正确，A 、
B 、
C 错误.
8.电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不那么热，这是因为( )
A.通过铜导线的电流小，所以它消耗的电能也较少
B.电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以就不那么热
C.通过电炉丝的电流大，所以它消耗的电能较多
D.铜导线电阻较小，所以它消耗的电能较少 答案 D
解析 电炉丝和铜导线是串联关系，故通过电炉丝的电流与通过铜导线的电流大小相等，电炉丝和铜导线在电学性能上的差别在于：前者的电阻大，后者的电阻很小，根据电流通过电阻发热的公式Q ＝I 2Rt ，在电流相同条件下，相同的时间内，电炉丝的发热量比铜导线上的发热量大得多.因此我们看到电炉通电后，电炉丝热得发红而与之相连的铜导线却不那么热.
9.有三个用电器，其中一个为“220 V ，60 W”的电风扇，一个为“220 V，60 W”的白炽灯，另一个是“220 V，60 W”的电热器，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个用电器产生的热量是( ) A.电风扇最多 B.白炽灯最多 C.电热器最多 D.都一样 答案 C
解析 三个用电器的电功率相同，工作相同的时间消耗的电能相同.电风扇把电能大部分转化为机械能，只有一小部分转化为内能；白炽灯把电能全部转化为内能，又有很少部分的内能转化为光能；电热器把电能全部转化为内能并全部以热量的形式放出.所以A 、B 、D 项错误，只有C 项正确.
10.两个电阻并联在同一电路中，下列说法正确的是( ) A.电阻大的发热多 B.电阻小的发热多 C.一样多 D.无法比较
答案 B
11.从白炽灯上标有“220 V ，100 W”的数据中，我们可以确定(不考虑温度对电阻的影响)( )
A.该电灯的额定电压为220 V ，额定功率为100 W
B.给电灯加上220 V 的直流电压，通过它的电流一定为5
11 A
C.该电灯的电阻为48.8 Ω
D.该电灯在电路中发光时，它实际消耗的电功率可能不是100 W 答案 ABD
解析 用电器铭牌上的数字为额定值，故选项A 正确；给电灯加上220 V 的直流电压，
通过它的电流为I ＝P U ＝100220 A ＝511 A ，故选项B 正确；电灯的电阻根据R ＝U 2
P 得R 为484
Ω，故选项C 错误；而“220 V，100 W”为正常发光的值，当不正常发光时电功率可能
小于100 W ，故选项D 正确.
12.不考虑温度对电阻的影响，一个“220 V，100 W”的灯泡，下列说法正确的是( )
A.接在110 V 的线路上的功率为50 W
B.接在110 V 的线路上的功率为25 W
C.接在440 V 的线路上的功率为400 W
D.接在55 V 的线路上的功率为6.25 W 答案 BD
解析 不考虑温度对电阻的影响，电灯的电阻为定值，即R ＝U 20
P 0＝48 400100
Ω＝
484 Ω.由P ′＝U ′2
R
，将110 V 和55 V 分别代入求得实际功率分别为25 W 和6.25 W.
而当灯两端电压为440 V 时，已超过额定电压，灯将被烧坏.
13.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R ，设通过的电流相同，则(在相同时间内)下列说法正确的是( ) A.电炉和电动机的产生的电热相等
B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
C.电炉两端电压小于电动机两端电压
D.电炉和电动机两端电压相等 答案 ABC
解析 由Q ＝I 2
Rt 知A 正确；由P ＝IU 知B 正确；对于电炉U ＝IR ，而电动机U >IR ，所以C 正确，D 错误.
14.浙江临海括苍山风电场总装机33台，其中1号风场10台，2号风场7台，3号风场16台，总容量1.98×107W.在家电中待机能耗较大是电视机，现阶段我国平板电视保有量达到2.5亿台，平均每台待机功率为8 W.请估算括苍山风电场发电多久可供全国的平板电视待机一天( ) A.一天 B.一个月 C.一百天 D.一年 答案 C
解析 2.5亿台电视机每天耗电E ＝npt 天，设括苍山风电场发电t 天可供全国的平板电
视待机一天，则P 容t ＝npt 天，t ＝npt 天P 容＝2.5×108×8
1.98×107
天＝100天，故应选C.
15.一只电动机的电阻为0.5 Ω，正常工作时通过它的电流为20 A ，在10 s 内转化的
机械能为4.2×104
J ，求：在这10 s 内电流做了多少功？电动机产生的热量为多少？ 答案 4.4×104 J 2.0×103 J
解析 先计算电热，Q ＝I 2Rt ＝2.0×103 J ， 再根据W ＝Q ＋E 机，
故W ＝2.0×103 J ＋4.2×104 J ＝4.4×104 J.。