物理同步人教选修3-1全国通用版课时训练14焦耳定律.docx

课时训练14焦耳定律
题组一电功率的理解
1.关于电功率的下列说法正确的是()
A.用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关
B.用电器的实际功率取决于用电器的额定功率
C.白炽灯正常工作时,实际功率等于额定功率
D.电功率越小,则电流做功越少
解析:用电器的额定功率是它正常工作时的功率,其值是由用电器本身的结构决定的,与实际电流和电
压无关,故选项A错,C对;而用电器实际功率是多大,是由加在它两端的电压和通过的电流决定的,故
选项B错;电流做功的多少不仅与功率的大小有关,还与时间有关,故选项D错。

答案:C
2.下列说法正确的是()
A.家庭生活中,常说的“1度”电,指的是电功率的单位
B.功率是1 kW的空调正常工作一个小时所消耗的电能是1度
C.1度等于1 000 J
D.1度等于3.6×106 W
解析:“度”是电功的单位,1度=1 kW·h=1 000 W×3 600 s=3.6×106 J,故A、C、D错误。

功率为1千瓦
的空调正常工作1个小时消耗的电能W=Pt=1 kW·h=1度,故B正确。

答案:B
3.小明家的保险丝突然熔断,下列说法不可能的原因是()
A.家用电器的总功率过大
B.导线绝缘皮损坏,火线、零线直接接触,造成短路
C.火线断路
D.灯座里的电线发生短路
解析:保险丝熔断是由于电路的电流过大造成的,用电功率过大和电路中有短路都是电流过大的原因。

因此,选项A、B、D都有可能造成电路中的电流过大使保险丝熔断。

火线断路,电路中没有电流通过,不可能使保险丝熔断,故选C。

答案:C
题组二焦耳定律
4.通过电阻R的电流为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流为,则在时间t内产生的热
量为()
A.4Q
B.2Q
C.
D.
解析:根据Q=I2Rt得,当电阻为2R、电流为时,在时间t内产生的热量Q'=×2R×t=I2Rt=,选项
D正确。

答案:D
5.把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上,若要产生相等的热量,则两种方法所
需的时间之比t串∶t并为()
A.1∶1
B.2∶1
C.4∶1
D.1∶4
解析:设每根电热丝电阻为R,则R串=2R,R并=。

由Q=W=t得t串∶t并=4∶1。

答案:C
6.如图所示,两个不同的工业用电烙铁,其中甲的规格为“220 V800 W”,乙的规格为“220 V
1 600 W”。

则当两电烙铁分别接到某一电源上,其通过的电流分别为I1=0.4 A,I2=0.
2 A 时,分别工作t1=10 s、t2=20 s后释放的热能为多少?
解析:由P=得R=
故R甲=Ω=60.5 Ω
R乙=Ω=30.25 Ω
由焦耳定律Q=I2Rt得
Q甲=R甲t1=(0.4)2×60.5×10 J=96.8 J
Q乙=R乙t2=(0.2)2×30.25×20 J=24.2 J。

答案:96.8 J24.2 J
题组三非纯电阻电路
7.一台直流电动机的电枢线圈的电阻是R,其额定电压是U,额定功率是P,那么它正常工作时的电流()
A.等于,且大于
B.等于,且小于
C.等于,也等于
D.不等于,但等于
解析:直流电动机线圈的电压降U线<U,故电流I=线,故选项A、C、D均错;P=UI是电功率的定义式,适用于任何电路,故正确选项为B。

答案:B
8.如图所示,有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端,灯泡正常发光,则()
A.电解槽消耗的电功率为120 W
B.电解槽的发热功率为60 W
C.电解槽消耗的电功率为60 W
D.电路消耗的总功率为60 W
解析:灯泡能正常发光,说明电解槽和灯泡均分得110 V电压,且干路电流I=I灯= A,则电解槽消耗的电功率P=P灯=60 W,A错,C对;电解槽的发热功率P热=I2R内≈1.3 W,B错误;整个电路消耗的总功率P
总=220× W=120 W,D错。

答案:C
9.(多选)如图所示,电阻R1=20 Ω,电动机的绕组的电阻R2=10 Ω。

当开关断开时,电流表的示数是0.5 A,当开关合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I和电路消耗的电功率应是()
A.I=1.5 A
B.I<1.5 A
C.P=15 W
D.P<15 W
解析:电路两端的电压U=I1R1=0.5 A×20 Ω=10 V。

电动机是非纯电阻用电器,UI2>R2,所以
I2<=1 A。

电流表的示数I=I1+I2<1.5 A,选项A错误,选项B正确。

电路总功率P=U(I1+I2)<15 W,
选项C错误,选项D正确。

答案:BD
(建议用时:30分钟)
1.下图为常见的家用电器,关于它们正常工作时的电流,下列说法合理的是()
A.电风扇约为2 A
B.电冰箱约0.7 A
C.电饭煲约0.08 A
D.微波炉约100 A
解析:本题考查日常生活中常见的家用电器,把电能转化为热能的电器是大功率电器,一般在几百瓦到
几千瓦左右;电风扇功率比较小,一般在几十瓦左右;电冰箱功率在几百瓦左右。

答案:B
2.把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消
耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论中正确的是()
A.P甲=P乙
B.P甲=3P乙
C.P乙=3P甲
D.P乙>3P甲
解析:设每个灯泡正常工作时的电流为I,则题图甲中电路的总电流为3I,P甲=12×3I=36I,题图乙中电
路的总电流为I,P乙=12×I=12I,故有P甲=3P乙,B正确。

答案:B
3.一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如表所示。

根据表中所提供的数据,
()
A.6.8 A
B.0.15 A
C.4.4 A
D.0.23 A
解析:由P=UI,可知该电热水器在额定电压下处于加热状态时的电流I= A≈6.8 A,故A正确。

答案:A
4.
电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机M线圈的电阻相同,开关闭合后,电动机正常工作,设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2;经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生的热量为Q1;电流通过电动机M做功为W2,产生的热量为Q2,则有() A.U1=U2,Q1<Q2 B.W1<W2,Q1=Q2
C.W1<W2,Q1<Q2
D.U1>U2,Q1=Q2
解析:电阻R和电动机M串联,流过两用电器的电流相同。

电阻R跟电动机M线圈的电阻相同,由焦耳定律可知两者产生的热量相同,Q1=Q2。

根据W=UIt,所以U1<U2,电动机正常工作时为非纯电阻用电器,消耗的电能还有一部分要转化为机械能,所以电流通过电动机M做的功要大于电流通过电阻R 做的功,W1<W2。

故正确选项为B。

答案:B
5.(多选)一个电阻接在某电路中,消耗的功率为110 W,通过3 C的电荷量时,有330 J的电能转化为内能,则()
A.电阻所加电压为330 V
B.通过电阻的电流为1 A
C.电阻通电时间为3 s
D.这个电阻的阻值为110 Ω
解析:由W=qU知电阻所加电压U==110 V,A错误;由P=IU得I==1 A,B正确;由W=Pt得通电时间t==3 s,C正确;由R=,得R=110 Ω,D正确。

答案:BCD
6.(多选)理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,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。

设电动机线圈电阻为R1,它与电热丝电阻R2串联后接到电源上,吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的功率为P,则有()
A.P=UI
B.P=I2(R1+R2)
C.P>UI
D.P>I2(R1+R2)
解析:电路中消耗的电功率P=UI,故A正确,C错误;消耗的电功率除了转化为电动机线圈与电热丝释放的热功率外,还有机械功率出现,即P>I2(R1+R2),故D正确,B错误。

答案:AD
7.下图为甲、乙两灯泡的I-U图象,根据图象,计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中,实际发光的功率约为()
A.15 W、30 W
B.30 W、40 W
C.40 W、60 W
D.60 W、100 W
解析:由图象的横坐标U=220 V可找出对应的纵坐标(I)的值分别为I甲=0.18 A、I乙=0.28 A,则P甲=I 甲U=39.6 W、P乙=I乙U=61.6 W,C正确。

答案:C
8.一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端的电压U变化的关系图象如图甲所示。

现将电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上,如图乙所示,三者消耗的电功率均为P。

若将它们连接成如图丙所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为P D、P1、P2,则下列关系正确的是()
A.P1=4P2
B.P D=
C.P1<4P2
D.P D>P2
解析:从电阻器D的I-U图线可以得出,电阻器的阻值随所加电压的增大而减小,在题图乙中,三个电
阻消耗的功率相等,都为P,都有P=,说明三个电阻的阻值相等,即R1=R2=R D。

连接成题
图丙所示的电路时,电阻器D两端的电压小于U,电阻器D的阻值R D'>R D,这时电阻器D两端的电压
U D>,电阻R1两端的电压U1<,电阻R2两端的电压U2=U D>,由电功率的计算公式可知选项A、B、D错误,C正确。

答案:C
9.如图所示的电路中,电源电压为60 V,内阻不计,电阻R=2 Ω,电动机的内阻R0=1.6 Ω,电压表的示数为50 V,电动机正常工作,求电动机的输出功率。

解析:电压表的示数为电动机两端的电压,电源电压已知,可得U R=U源-U机=(60-50) V=10 V, 由欧姆定律得I==5 A,
对电动机由能量关系有P电=P热+P出,
所以P出=P电-P热=UI-I2R0=(50×5-52×1.6) W=210 W。

答案:210 W
10.
右图是家用电饭煲的电路原理图。

将电饭煲接到稳压电源上,当开关接通“加热”挡时,电热丝以额定
功率给食物加热,当食物蒸熟后,开关接通“保温”挡,给食物保温,这时电热丝的功率为其额定功率的,
电流为1.4 A,已知分压电阻的阻值R=100 Ω。

求:
(1)保温时,电阻R两端的电压;
(2)稳压电源输出的电压;
(3)电热丝的额定功率。

解析:(1)电阻R两端的电压U R=IR=1.4×100 V=140 V。

(2)设电热丝的电阻为r,电源输出电压为U,则
()2r=
解得r=50 Ω
所以稳压电源输出的电压U=I(R+r)=1.4×(100+50) V=210 V。

(3)电热丝的额定功率P= W=882 W。

答案:(1)140 V(2)210 V(3)882 W
经典语录
1、最疼的疼是原谅，最黑的黑是背叛。

2、我有没有跟你说过爱是我不变的信仰，我有没有告诉过你爱就是永远把一个人放在心上。

3、我们生活在同一个温暖的水域，也许偶尔会被水草缠绕，但因为彼此温暖的呼吸，相信都不会是死结。

如果我说我爱你，我一直爱你，不知道你会不会相信？
4、恋爱就是这么突如其来的一件事，从开始到慢慢进行，每一个细节都不可思议百转千回。

5、爱情只是宿命摆下的一个局。

6、幸福是什么。

幸福，是照射在脸上的温暖阳光，瞬间就成了阴影。

7、我独自守候着岁月的轮回，等待那千年的梦。

蓦然回首，青春的花，在那烟雨蒙蒙中遗失了心，却在这和煦阳光下找到了魂。

终于了悟了那埋藏已久的心。

于是，我轻轻的笑了。

8、人犹如深海里浮浮沉沉，一波一波的海水带着压力冲过来，要将自己深深地淹没，再淹没。

9、爱情如果只剩下同情，就算回到身边，又有何意义？
10、友情其实和爱情一样，很多的时候，距离才可以让彼此懂得。

11、爱一个人不是要拥有他，只要在远方默默地注视他，也就心满意足。

12、有一种隐忍其实是蕴藏着的一种力量，有一种静默其实是惊天的告白。

13、孤单不是与生俱来，而是由你爱上一个人的那一刻开始。

14、结婚时，会说“我愿意”。

愿意什么呢？不是愿意爱你，而是愿意只爱你。

不是愿意和你在一起，而是愿意只和你一起。

不是愿意得到你，而是愿意为你而放弃别人。

不是愿意接受幸福，而是愿意给你幸福。

这句“我愿意”，是个天大的承诺，代表唯一、忠诚和责任……你愿意么？
15、希望的未来那么遥远，不想面对的将来总是不期而遇，对未来抱有不切实际幻想，以及对未来残酷认识不足，使人产生上面判断，对影响未来主要因素的变化判断准确，就能把握事物未来结果，采取行动应对，能使未来向好，既便困难到来，也会有所准备使损害最小，应对未来有效手段是立足当下，采取行动。

16、一句我等你，不知道需要多大的勇气。

它远比我爱你三个字，更需要勇气。

不是每个人你都愿意等待，也不是所有人都值得你去等待。

一句我等你，包含了很多的无奈，心酸，苦涩。

或许是爱不到，或许是不能爱，无论怎样，我等你这个承诺，远比我爱你更动听。

可是有多少的爱情经得起等待。