人教版高中物理选修3-1焦耳定律同步练习(7)
人教版物理选修3-1《焦耳定律》基础训练及答案
焦耳定律基础训练1.计算用电量时，常用的单位是“度”，对此，下列说法中正确的是( )A．1度等于3.6×103kW·hB．1度等于3.6×106JC．“度”是电功率的单位D．“度”是电功的单位答案：BD解析：“度”是电功的单位，1度等于1kW·h，而1kW·h＝3.6×106J，故选项B、D正确．2．有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220V,60W”．现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量( ) A．日光灯最多B．电烙铁最多C．电风扇最多D．一样多答案：B解析：电烙铁是纯电阻用电器．即以发热为目的，电流通过它就是用来产热．而日光灯和电风扇是非纯电阻电路，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能)．综上所述，只有B正确．3．小明家的保险丝突然熔断，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答案：C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原因之一．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，故正确答案应选C.4．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V,40W”的灯泡，下列说法正确的是( ) A．接在110V的电路上时的功率为20WB．接在110V的电路上时的功率为10WC．接在440V的电路上时的功率为160WD．接在220V的电路上时的功率为40W答案：BD解析：由P额＝U2额R得灯泡的电阻R＝2202P额Ω＝1210Ω∴电压为110V时，P＝U2R＝11021210W＝10W电压为440V时，超过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P＝0.5．如图为常见的家用电器，关于它们正常工作时的电流，下列说法中合理的是( )A．电风扇约为2A B．电冰箱约0.7AC．电饭煲约0.08A D．微波炉约100A答案：B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，一般在十几瓦左右；冰箱功率在几百瓦左右．6．如图所示，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、电脑等等．停电时，用欧姆表测得A 、B 间电阻为R ；供电后，各家电器同时使用，测得A 、B 间电压为U ，进线电流为I ，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )A ．P ＝I 2RB ．P ＝U 2RC ．P ＝IUD ．P ＝W t答案：C7．一个标有“12V ”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R 随灯泡两端电压变化的关系如图所示，利用这条图线计算：(1)在正常发光情况下，灯泡的电功率P ＝________W.(2)若一定值电阻与灯泡串联，接在20V 的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为________Ω.答案：24,48．有一起重机用的是直流电动机，如图所示，其内阻r ＝0.8Ω，线路电阻R ＝10Ω，电源电压U ＝150V ，伏特表的示数为110V ，求：(1)通过电动机的电流；(2)输入到电动机的功率P入；(3)电动机的发热功率P r，电动机输出的机械功率．答案：(1)4A (2)440W (3)12.8W；427.2W解析：(1)I＝U－U MR＝150－11010A＝4A(2)P入＝U′I＝110×4W＝440W(3)P r＝I2r＝42×0.8W＝12.8WP机＝P入－P r＝(440－12.8)W＝427.2W1.一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，计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时，通过电热水器的电流约为( )额定容量54L 最高水温75℃额定功率 1 500W 额定压力0.7MP a额定电压220V 电器类别Ⅰ类A.6.8A B．0.15AC．4.4A D．0.23A答案：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为：I＝PU＝1500220A≈6.8A，故选A正确．2．用一个额定电压为220V的电热水器煮沸一壶水需要t s，如果不考虑煮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110V时，煮沸一壶水需要2t sB．当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要4t sC．当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要4t sD．当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要16t s答案：BD解析：由公式Q＝U2Rt，煮沸一壶水所需的热量为Q＝2202Rt J.当电压变为原来的12时，所需热量没变，因此时间要变为原来的4倍，即4t s，答案B正确．当电压变为原来的14时，时间要变为原来的16倍，即16t s，答案D正确．3．三个阻值相同的灯泡，其允许消耗的最大功率都是10W，现将其中的两只灯泡串联起来后再与第三只灯泡并联接在电路中，则整个电路允许消耗的最大功率为( ) A．30W B．20WC．15W D．10W答案：C解析：接成后电路如右图，其中L3两端电压最高，它消耗的电功率为10W时，因L1与L2串联，且电阻相等，则分配在L1与L2两灯电压都是灯L3两端电压的一半．∴P1＝P2＝(U2)2R＝U24R＝P34＝104W＝2.5W则整个电路消耗的功率P＝P1＋P2＋P3＝(2.5＋2.5＋10)W＝15W.4．某同学在家中测算电冰箱的月耗电，他将家中其他用电器断开，只使用电冰箱，观察电度表转盘的转动情况，测得冰箱制冷时，转盘每12s转动一圈；保温时，每120s转动一圈．电度表上标明“每千瓦时转2000圈”．该同学还测得冰箱每小时制冷10min，保温50min.若按每月30天计，则该冰箱月耗电为________度．答案：275．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，又能保护电烙铁和节省电能．试用你学过的电学知识说明其道理．答案：暂时不用烙铁时，断开S，R L与R串联后接在电路中，整个电路电阻较大，消耗的电功率较小，同时又使R保持预热状态；需用烙铁时，接通S，电烙铁在额定电压下工作，很快升温．6．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表质量为M＝70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力F f恒为车和人总重的k＝0.02倍．取g＝10m/s2，求：(1)此车电机在额定电压下正常工作的效率．(2)仅在电机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速度．(3)仅在电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1＝1.0m/s时，人骑车的加速度．答案：(1)85.7% (2)6.0m/s (3)1.0m/s2解析：(1)由表可知，电机的额定电压为U0＝40V、额定电流为I0＝3.5A，所以电机正常工作时输入功率为P入＝U0I0＝140W又因电机的输出功率为P出＝120W，所以电机的效率为η＝P出P入＝85.7%(2)行驶时所受阻力为F f＝k(M＋m)g式中m为车的质量．当达到最大速度v max时，应有P出＝F f v max，所以最大速度v max＝P出F f＝6.0m/s.(3)当车速为v1＝1.0m/s时，牵引力F＝P出v1＝120N.设此时车的加速度为a，根据牛顿第二定律F－F f＝(M＋m)a，解得a＝1.0m/s2.7．保护自然环境，开发绿色能源，实现旅游与环境的协调发展．(1)“天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊”，描绘的是________系统的美景．若过度放牧或不合理开发利用，则易导致________．(2)某植物园的建筑屋顶装有太阳能发电系统，用来满足园内用电需求．已知该发电系统的输出功率为1.0×105W、输出电压为220V.求：①按平均每天太阳照射6小时计，该发电系统一年(365天计)能输出多少电能？②该太阳能发电系统除了向10台1 000W的动力系统正常供电外，还可以同时供园内多少盏额定功率为100W 、额定电压为220V 的照明灯正常工作？③由于发电系统故障，输出电压降为110V.此时每盏额定功率为100W 、额定电压为220V 的照明灯消耗的功率是其正常工作时的多少倍？答案：(1)见解析(2)①E ＝2.19×105kW ·h②900 ③P 2＝P 14解析：(1)草原生态 草原沙漠化(或草原退化) (2)①P ＝1.0×105Wt ＝365×6hE ＝Pt ＝2.19×105kW ·h 或E ＝7.884×1011J ②900盏．③设P 1和U 1分别为照明灯正常工作时的功率和电压，P 2和U 2分别为供电系统发生故障后照明灯的实际功率和电压，有P ＝U 2R，P 2＝P 1(U 1U 2)2＝P 14。
2020学年高中物理第二章6第5节焦耳定律练习(含解析)新人教版选修3-1(最新整理)
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焦耳定律(建议用时：30分钟）【A组基础巩固】1．（2019·淄博校级联考)如果家里的微波炉(1 000 W)、电视机(100 W)和洗衣机(400 W)平均每天都工作2 h，一个月（30天计)的用电量是（)A．10 kW·h B．20 kW·hC．45 kW·h D．90 kW·h解析：选D.P＝1 000 W＋100 W＋400 W＝1 500 W＝1.5 kW，故W＝Pt＝1.5 kW×2 h×30＝90 kW·h.2．（2019·北京房山高二期中)一台电动机，额定电压是100 V，电阻是2 Ω。
正常工作时,通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为（)A．500 W B．200 WC．50 W D．450 W解析：选C。
根据焦耳定律得到P热＝I2r＝（5 A)2×2 Ω＝50 W,故C正确．3．（2019·北京西城高二期中）“神舟六号”载人飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的．由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应．“神舟"飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%，单片单晶硅太阳能电池可产生0。
2.5 焦耳定律同步训练(答案含解析)—人教版高中物理选修3-1练习
2.5焦耳定律同步训练1.(3分)如图所示为两用电器1和2的伏安特性曲线。
将两用电器串联后接入一电路中，接通电路后关于它们的电阻值R1、R2及发热功率P1、P2的的比较，正确的是______A.R1＜R2，P1＜P2B.R1＜R2，P1＞P2C.R1＞R2，P1＜P2D.R1＞R2，P1＞P22.(3分)两只额定电压均为110V的灯泡甲和乙，额定功率分别为100W和40W,为了使它们接到220V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图所示电路中最合理的是______A. B. C. D.3.(3分)下列求解电热的公式中，对所有电路均适用的是______t D. Q=W=Pt A. Q=UIt B. Q=I2Rt C. Q=U2R4.(3分)如图所示是某款理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，电动机驱动风叶旋转，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。
已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W。
关于该电吹风，下列说法正确的是______A.电热丝的电阻为55ΩΩB.电动机的电阻为12103C.当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1000JD.当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1120J5.(3分)如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图线。
如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有______A. R接到a电源上，电源的效率较高B. R接到b电源上，电源的输出功率较大C. R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低D. R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高6.(3分)在如图所示的电路中，闭合开关S后，直流电动机正常转动，电压表的示数为8.0V。
已知电源电动势为10V，电源内阻为0.5Ω，电路中的电阻R为 1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为 1.0Ω，电压表为理想电表，下列说法正确的是______A.流经电动机的电流为 2.0AB.电动机的输出功率为7WC.电动机产生的热功率为8WD.电源的输出功率为8W7.(3分)电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2。
人教版物理选修3-1《焦耳定律》练习及答案
焦耳定律练习课堂同步1.通过电阻R的电流强度为I时，在时间t内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为I/2时，则在时间t内产生的热量为（）A．4Q B．2Q C．Q/2D．Q/42.下列求解电热的公式中,对所有电路均适用的是（）U2t D．W=PtA．Q=UIt B．Q=I2Rt C．Q=R3．一台电动机的输出功率是10kW，这表明该电动机工作时( ).A．每秒消耗10kw电能B．每秒对外做10kw功C．每秒消耗10kJ电能D．每秒对外做10kJ功4.电动机的电枢阻值为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是( ).A．电动机消耗的电能为UIt B．电动机消耗的电能为I2RtC．电动机线圈产生的热量为I2Rt D．电动机线圈产生的热量为U2t/R5．一台电动机的电阻为4Ω，在220V的额定电压下运行时，发热消耗的电功率为400W.若电动机工作5min，则电流做功________J.6．一个用电器上标有“2kΩ，20W”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V，这个用电器允许通过的最大电流为________A.当这个用电器两端加上20V电压时，它实际消耗电流功率为________W.7．三个标有"100Ω，4W”、“12.5Ω，8W”、“90Ω，10W"字样的电阻，当它们串联时允许加的最大总电压是________V，并联时允许通过的最大总电流是________A.8.一台电动机额定电压为220 V ，线圈电阻R=0.5 Ω,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4 A ，电动机正常工作10 min ，求（1）消耗的电能.（2）产生的热量.（3）输出的机械能. 课后巩固1.把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内（ ）A.由Q =I 2Rt 可知，电炉的发热量减少B.由Q =UIt 可知，电炉的发热量不变C.由Q =t RU 2可知，电炉的发热量增加D.无法确定 2．如图2-22所示，电阻R 1=20Ω，电动机的绕组R 2=10Ω.当电键S 断开时，电流表的示数是0.5A ，当电键S 闭合后，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=1.5AB ． I ＜1.5AC ．P=15WD ．P ＜15W3.如图2-23所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是:A 灯“10V ，10W"，B 灯"60V ，60W ”，c 灯"40V ，40W"，D 灯"30V ，30W".在a 、b 两端加上电压后，四个灯都能发光.比较各灯消耗功率的大小，正确的是( ).A ．PB ＞P D ＞P A ＞PC B ．P B ＞P A ＞PD ＞P CC ．P B ＞PD ＞P C ＞P A D ．P A ＞P C ＞P D ＞P B4.两只额定电压均为110V 的灯泡A 和B ，额定功率分别为100W 和40W ，为了使它们接到220V 电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图2-24所示电路中最合理的是图( ).图2-22 图2-23 图2-245.有一电热器上标有“220V ，40Ω”字样，用这个电热器在额定电压下将质量是2 kg 、初温度为20 ℃的水煮沸，若电热器的效率为50%，需要多长时间？6.一个灯泡L ，标有"6V ，12W"字样，一台直流电动机D ，其线圈电阻为2Ω，把L 与D 并联，当电动机正常丁作时，灯泡也正常发光.把L 与D 串联，当电动机正常工作时，灯泡的实际功率是额定功率的3/4.求这台电动机正常工作时转化为机械能的功率(假定灯泡电阻保持不变). 7．如图2-25所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r =0.6 Ω, R =10 Ω,U =160 V ，电压表的读数为110 V ，求：（1）通过电动机的电流是多少？（2）输入到电动机的电功率是多少？（3）在电动机中发热的功率是多少？（4）电动机工作1 h 所产生的热量是多少？8．如图2-26所示为某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50kg ，电源的电动势ε=110V.不计电源电阻及各处的摩擦，当电动机以v=0.9m ／s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A ，试求电动机线圈的电阻. 提速训练1．某同学在家中测算电冰箱的月耗电量，他将家中其他用电器断开，只使用电冰箱，观察电能表转蕊的转动情况.测得冰箱致冷时，转盘每12s 转一转；冰箱保温时，转盘每120s 转一转.电能表上标明“2000r ／(kW ·h)”.该同学还测得冰箱每小时致冷10min ，保温50min.每月按30d(天)计.则该冰箱月耗电为_________________(kW ·h)(度)。
高二物理(人教版)选修31《焦耳定律》同步检测卷
高二物理（人教版）选修31《焦耳定律》同步检测卷1．关于电功W 和电热Q 的说法正确的选项是( )A ．在任何电路中都有W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt ，且W ＝QB ．在任何电路中都有W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt ，但W 不一定等于QC ．W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 均只要在纯电阻电路中才成立D ．W ＝UIt 在任何电路中都成立，Q ＝I 2Rt 只在纯电阻电路中才成立答案 B2．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．假设进线处有13 A 的保险丝，供电电压为220 V ，以下状况下不能同时运用的是( )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、电视机和空调器答案 C3．夏天空调器正常任务时，制冷形状与送风形状交替运转．一空调器在不同任务形状下电功率随时间变化的关系如图1所示，此空调运转1小时用电( )图1A ．1.0度B ．1.5度C ．2.0度D ．2.5度答案 B4．经过电阻R 的电流为I 时，在t 时间内发生的热量为Q ，假定电阻为R ，电流为2I ，那么在时间t 2内发生的热量为( ) A ．4Q B ．2Q C.Q 2 D.Q 4答案 B5.如图2所示为某两个电阻的U －I 图象，那么R 1∶R 2的值和把两电阻串联后接入电路时消耗功率之比P 1∶P 2及并联后接入电路时消耗功率之比P 1′∶P 2′区分是( )图2A ．2∶1 2∶1 1∶2B ．2∶1 1∶2 2∶1C ．1∶2 1∶2 2∶1D ．1∶2 2∶1 1∶2答案 A6．(多项选择)有两个灯泡L 1、L 2，额外电压皆为6 V ，额外功率区分为6 W 、3 W ，将它们接在电路中，以下说法正确的选项是( )A ．假定将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 WB ．假定将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为4.5 WC ．假定将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 WD ．假定将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为4.5 W答案 BC7.A 、B 为〝220 V 100 W 〞的两盏相反的灯泡，C 、D 为〝220 V 40 W 〞的两盏相反的灯泡．现将四盏灯泡接成如图3所示的电路，并将两端接入电路，各灯实践功率区分为P A 、P B 、P C 、P D .那么实践功率的大小关系为( )图3A ．P A ＝PB ，PC ＝P DB ．P A ＝P D ＞P B ＝P CC ．PD ＞P A ＞P B ＞P CD ．P B ＞P C ＞P D ＞P A答案 C8.电阻R 和电动机串联接到电路中，如图4所示，电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常任务．设电阻R 和电动机两端的电压区分为U 1和U 2，经过时间t ，电流经过电阻R 做功为W 1，发生热量为Q 1，电流经过电动机做功为W 2，发生热量为Q 2，那么有( )图4A ．U 1＜U 2，Q 1＝Q 2B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2C ．W 1＝W 2，Q 1＞Q 2D ．W 1＜W 2，Q 1＜Q 2答案 A9．有一台电风扇，额外电压为220 V ，额外电功率为50 W ，线圈电阻为0.4 Ω.当电风扇在额外电压下正常任务时，关于它的线圈电阻每分钟发生的热量是多少，有四位同窗计算如下，其中正确的选项是( )A ．Q ＝I 2Rt ＝⎝⎛⎭⎫502202×0.4×60 J ≈1.24 JB ．Q ＝Pt ＝50×60 J ＝3 000 JC ．Q ＝IUt ＝50220×220×60 J ＝3 000 JD ．Q ＝U 2R t ＝22020.4×60 J ＝7.26×106 J 答案 A10．(多项选择)日常生活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，失掉的热风可将头发吹干．设电动机线圈的电阻为R 1，它与电热丝的电阻R 2相串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U ，经过的电流为I ，消耗的电功率为P ，那么以下选项正确的选项是( )A ．IU ＞PB ．IU ＝PC ．P ＞I 2(R 1＋R 2)D ．P ＝I 2(R 1＋R 2)答案 BC二、非选择题11．有一个小型直流电动机，把它接入电压为U 1＝0.2 V 的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是I 1＝0.4 A ；假定把电动机接入U 2＝2.0 V 的电路中，电动机正常任务，任务电流是I 2＝1.0 A ，求：(1)电动机正常任务时的输入功率多大？(2)假设在电动机正常任务时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？ 答案 (1)1.5 W (2)8 W12. 如图5所示，A 为电解槽，N 为电炉，恒定电压U ＝12 V ，电解槽内阻r A ＝2 Ω，当S 1闭合、S 2断开时，电流表的示数为6 A ；当S 2闭合、S 1断开时，电流表的示数为4 A ，求：(电流表内阻不计)图5(1)电炉的电阻及发热功率各多大？(2)在电解槽任务时，电能转化为化学能的功率为多少？答案 (1)2 Ω 72 W (2)16 W13．一台小型电动机在380 V 电压下正常任务时，能将30 kg 的货物在30 s 内匀速提升30 m ，经过它的电流是1 A ．除电动机线圈生热，其他能量损失不计，求在此进程中：(g 取10 N/kg)(1)拉力对货物做功的功率；(2)电动机的输入功率；(3)电动机线圈所发生的热量．答案 (1)300 W (2)300 W (3)2 400 J14．小型直流电动机(其线圈内阻为r ＝1 Ω)与规格为〝4 V 4 W 〞的小灯泡并联，再与阻值为R ＝5 Ω的电阻串联，然后接至U ＝12 V 的电源上，如图1所示，小灯泡恰恰正常发光，电动机正常任务，求：(1)经过电动机的电流；(2)电动机的输入功率P出；(3)电动机的效率．答案(1)0.6 A(2)2.04 W(3)85%。
《焦耳定律》同步练习 (教科版选修3-1)
第3节焦耳定律【练习提升】1．一台电动机输出功率是10kW，这表明这台电动机正常工作时（D）A．每秒钟消耗电能10kW B．每秒钟对外做功10kWC．每秒钟对外做功10J D．每秒钟对外做功10000J2. 计算用电量时，常用的单位是“度”。
对此,下列说法中正确的是（BD ）A．1 度等于3.6 × 103kwh B．l 度等于3.6 × 106JC．“度”是电功率的单位D．“度”是电功的单位3．额定电压为U，额定功率为P的电灯，接在电压为U′（U’<U），不计温度对电阻的影响）的电路中，则该电灯的实际功率P应为（ C ）A．U′P／U B．UP／U′C．(U′／U)2P D．(U／U′)2P4．如图所示的虚线框内是一个未知电路，测得它两个端点a、b之间的电阻是R。
若在a、b 间加上电压U,测得通过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是（C）A．I2R B．U2/R C．IU D．I2R+IU5．如图所示，L1，L2是两个规格不同的灯泡，当它们如图连接时，恰好都能正常发光，设电路两端的电压保持不变，现将变阻器的滑片P向右移动过程中L1和L2两灯的亮度变化情况是（ B ）A．L1亮度不变，L2变暗B．L1变暗，L2变亮C．L1变亮，L2变暗D．L1变暗，L2亮度不变6．有两只额定电压都是110V的灯泡A和B，A的额定功率是100W，B的额定功率是40W，为了使它们接在220V的电路上能正常发光，用图中哪个连接方法最合理？（ A ）7．在一个恒定电压Ｕ的两端直接接上灯泡，其功率为100Ｗ，若用很长的导线连接，使灯泡远离电源，此时灯泡功率变为64W，则线路上损失的功率为（B）Ａ.36W Ｂ. 16W Ｃ.18W D.6W8．用6600V和用220V两种电压输电，若输送功率相同，输电线的长短，粗细和电阻率都相同，用低压输电与用高压输电，在输电线上损失的功率之比是（ B ）A 1：900B 900：1C 1：30D 30：19．风力发电机的风轮旋转时扫过的面积为S，当地风速为υ，如果该发电机把通过风轮的风的部分动能转化为电能，设风能的利用率为η，空气的密度为ρ，则风力发电机的功率为。
高中物理人教版选修3-1第二章第5节焦耳定律同步练习
高中物理人教版选修3-1第二章第5节焦耳定律同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共20题；共45分)1. （2分）如图所示，额定电压为110 V的两盏电灯，额定功率分别为PA＝100 W，PB＝25 W．把它们接到220 V的电路上，欲使它们都能正常发光且耗电最少，应采用的接法是（）A .B .C .D .2. （2分） (2017高二上·九江期末) 关于电功W和电热Q的说法，正确的是（）A . 在任何电路里都有W=UIt，Q=I2Rt，且W=QB . 在任何电路里都有W=UIt，Q=I2Rt，且W不一定等于QC . W=UIt，Q=I2Rt均只在纯电阻电路中才成立D . W=UIt在任何电路中都成立，W=I2Rt只在纯电阻电路中成立3. （2分）(2017·岳阳模拟) 某电池对纯电阻供电的输出功率P随电流I变化的图像如图所示．则下列说法正确的是（）A . 该电源的电动势E=2VB . 该电源的内阻r=1UC . 若I=2A时，则外电阻R=1UD . 同一输出功率P可对应两个不同的电流I1、I2 ，即对应两个不同的外电阻R1、R2 ，且r=R1•R24. （2分） (2018高二上·长春月考) 甲、乙两根同种材料制成的电阻丝，长度相等，甲横截面的半径是乙的两倍，将其并联后接在电源上（）A . 甲、乙的电阻之比是1:2B . 甲、乙中的电流强度之比是4:1C . 甲、乙电阻丝相同时间产生的热量之比是1:4D . 甲、乙电阻丝两端的电压之比是1:25. （2分）关于导体的电阻和电阻率，下列说法中正确的是A . 由R=U/I可知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比B . 由R=ρL/S可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比C . 由ρ=RS/L可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比D . 导体的电阻率由材料的种类决定，还跟温度无关6. （2分）下列说法，正确的是（）A . 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B . 各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小C . 电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力所做的功D . 电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大7. （2分） (2017高二上·汕头期中) 在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是（）A . 通过它们的电流和加在它们两端的电压B . 通过它们的电流和它们的电阻C . 通过它们的电流和通电时间D . 通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间8. （2分）关于三个公式、、的适用范围，以下说法正确的是（）A . 第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率B . 在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求热功率C . 在非纯电阻电路中，第一个公式可适用于求电功率，第二个公式可用于求热功率，第三个公式求电功率、热功率均可D . 由可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P既是电功率，也是热功率9. （3分） (2018高二上·上海期中) 电动机的电枢阻值为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是（）A . 电动机消耗的电能为UItB . 电动机消耗的电能为I2RtC . 电动机线圈产生的热量为I2RtD . 电动机线圈产生的热量为U2tR10. （2分）下列设备中利用电流热效应的是（）A . 电子钟表B . 收音机C . 电风扇D . 电饭煲11. （2分） (2020高二上·林芝期末) 通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为2I，则在时间t内产生的热量为（）A . 2QB . 4QC . 6QD . 8Q12. （2分）随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中使用的电器越来越多。
人教版高中物理选修3-1：2.5 焦耳定律 同步课时练习
5焦耳定律记一记焦耳定律知识体系4个概念——电功、电功率、电热、热功率4个公式——W＝IUt、P＝IU、Q＝I2Rt、P＝I2R2种电路——纯电阻电路和非纯电阻电路辨一辨1.电流做功越多，电功率越大．(×)2．电功率越大，电流做功越多．(×)3．电流做功的过程实质上是静电力做功的过程．(√)4．热功率一定等于电功率．(×)5．在任何电路中都可以用Q＝I2Rt求电热．(√)6．电功W＝UIt可以用来计算所有电路中电流所做的功．(√) 7．电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，一部分转化为线圈内阻上的电热．(√)想一想1.纯电阻电路和非纯电阻电路的区别是什么？提示：纯电阻电路中消耗的电能全部转化为内能，而非纯电组电路中消耗的电能只是部分转化为内能．2．在一般电路中消耗的电能和产生的内能有什么关系？提示：在任何电路中，产生的内能不会大于消耗的电能，即E 内≤E电．3．一个电路消耗的总功率和各部分消耗电功率的关系与电路结构有关吗？提示：在任何电路中，整个电路消耗的定功率都等于各部分电路消耗的功率之和，与电路结构无关．思考感悟：练一练1.[2019·山东省普通高中学业水平考试]如图所示为某品牌的扫地机器人，其内部电机的电阻为0.5 Ω，额定功率为24 W，额定工作电压为8 V，锂电池容量为9 A·h，则该扫地机器人正常工作时()A．额定工作电流为3 AB．额定工作电流为16 AC．充满电后最长工作时间约为9 hD．每秒消耗能量为128 J答案：A2．[2019·湖北广水一中月考]有一台电风扇，标有“220 V50 W”，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内产生热量的方法中正确的是()A．Q＝U2tR B．Q＝PtC．Q＝(PU)2Rt D．以上三种方法均正确答案：C3.[2019·山东实验中学期中]如图所示的电路中，电源的输出电压恒为U，电动机M的线圈电阻与电炉L的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列判断正确的是()A．电炉放出的热量大于电动机放出的热量B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的电功率等于电炉消耗的电功率答案：B4．[2019·湖南湘潭市一中期中考试]如图甲所示的电路，三个小灯泡并联后与电阻箱串联，如图乙所示的电路，三个小灯泡与电阻箱串联，两个电路中的小灯泡均完全相同．现将两个电路接在相同的电压两端，调节电阻箱的旋钮使所有的灯泡正常发光．电路甲消耗的电功率为P1，电路乙消耗的电功率为P2.则下列关系式正确的是()A.P1P2<3 B.P1P2＝3C.P1P2>3 D.P1P2<13答案：B要点一纯电阻电路和非纯电阻电路1.如图所示电路中，R1＝R3<R2＝R4，在ab两端接上电源后，设每个电阻所消耗的电功率分别为P1、P2、P3、P4，则它们的大小关系是()A．P1＝P3<P2＝P4B．P2>P1>P3>P4C．P2>P1>P4>P3D．P1>P2>P3>P4解析：根据并联电阻的特点，R3、R4两电阻的并联值R34要小于R3，所以根据串联电路中功率分配关系可知，P2>P1>P34.再根据并联电路中功率分配关系可知P3>P4，故B项正确．答案：B2．额定电压都是110 V，额定功率P A＝100 W，P B＝40 W的电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是()解析：判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流，对灯泡有P＝UI＝U2R，可知R A<R B，对于A电路，由于R A<R B，所以U B>U A，且有U B>110 V，B灯被烧毁，U A<110 V不能正常发光，A项错误．对于B电路，由于R B>R A，A灯又并联变阻器，并联电阻更小于R B，所以U B>U并，B灯烧毁．对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于R A，所以可能U A＝U B＝110 V，两灯可以正常发光．对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则U A＝U B＝110 V，两灯可以正常发光．比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(I A－I B)×110 V，而D电路中变阻器功率为(I A＋I B)×110 V，所以C电路消耗电功率最小．答案：C3．加在某电动机上的电压是U(V)，电动机消耗的电功率为P(W)，电动机线圈的电阻为r(Ω)，则电动机线圈上消耗的电热功率为()A．P B.U2 rC.P2rU2D．P－P2rU2解析：由P＝UI知电路中的电流I＝PU，所以线圈消耗的热功率P Q＝I2r＝(PU)2r＝P2rU2.即C项正确．答案：C4．小明准备参加玩具赛车比赛，他想通过实验挑选一只能量转换效率较高的电动机，实验时他先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，然后放手，让电动机正常转动，分别将2次实验的有关数据记录在表格中．请问：电动机的电压/V 电动机工作状态通过电动机的电流/A0.2不转动0.42.0正常转动 1.0(1)(2)当电动机正常工作时，转化为机械能的功率是多少？(3)当电动机正常工作1分钟时，电动机消耗的电能是多少？(4)该玩具电动机正常工作时电能转化为机械能的效率是多少？解析：(1)电动机不转动时，是纯电阻电路，根据欧姆定律得：r＝U rI r＝0.20.4Ω＝0.5 Ω(2)当电动机正常工作时，P机＝UI－I2r＝(2×1－12×0.5) W＝1.5 W(3)当电动机正常工作1分钟时，电动机消耗的电能E＝UIt＝2×1×60 J＝120 J(4)电能转化为机械能的效率η＝P机P总×100%＝1.52×100%＝75%.答案：(1)0.5 Ω(2)1.5 W(3)120 J(4)75%要点二串、并联电路中电功率、电功和电势的综合分析与计算5.(多选)[2019·山东济南二中高二检测]如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等．则下列对这两个电路中的U甲、U乙、R甲、R乙之间的关系的说法，正确的是()A．U甲>2U乙B．U甲＝2U乙C．R甲＝4R乙D．R甲＝2R乙解析：设灯泡的电阻为R，正常发光时电流为I，电压为U，由于两个电路的总功率相等．P＝U甲I＝U乙·2I，得U甲＝2U乙；又由U甲＝2U＋IR甲，U乙＝U＋2IR乙，得R甲＝4R乙，故B、C两项正确．答案：BC6．三只电阻R1、R2和R3按如图所示连接，在电路的A、B 端加上恒定电压后，电阻R1消耗的功率最大，则三只电阻的阻值大小关系为()A．R1>R2>R3B．R2>R1>R3C．R3>R2>R1D．R1>R3>R2解析：电阻R1、R2并联，电阻两端的电压相等，因为电阻R1消耗的功率最大，由功率公式P＝U2R，可判断R2>R1，由串、并联电路的特点可知，通过电阻R1的电流小于通过电阻R3的电流，根据功率公式P＝I2R，可判断R1>R3，故选B项．答案：B7．将两个定值电阻R1、R2并联在电压为U的电源两端，R1消耗的功率为P1，R2消耗的功率为3P1，当把它们串联在电压为4U的电源两端时，下列说法正确的是()A．R1两端的电压为UB．R2消耗的功率变小C．通过R2的电流变小D．两个电阻消耗的总功率为12P1解析：由P2＝U2R2＝3P1＝3U2R1得：R1＝3R2.R1、R2串联后接在4U电路中，由U1U2＝R1R2得：U1＝3U，U2＝U，所以A、B、C三项均错误．R1、R2消耗的总功率P＝U21R1＋U22R2＝9U2R1＋U2R2＝12P1.即D项错误．答案：D基础达标1.关于电功率的下列说法中，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A项错误，C项正确；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B项错误；电流做功的多少不仅与功率的大小有关，还与时间有关，故D项错误．答案：C2．一台电动机，额定电压是100 V，电阻是1 Ω.正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为() A．500 W B．25 WC．1 000 W D．475 W解析：电动机的热功率P＝I2r＝(5 A)2·1 Ω＝25 W，B项正确，A、C、D三项错误．答案：B3．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 WB．电解槽的发热功率为60 WC．电解槽消耗的电功率为60 WD．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＝60 W110 V，则电解槽消耗的功率P＝P灯＝60 W，C项正确，A项错误；电解槽的发热功率P热＝I2R≈1.3 W，B项错误；整个电路消耗的功率P总＝220 V×60 W110 V＝120 W，D 项错误．答案：C4．[2019·江苏海安高级中学期末考试]如图为A 、B 两灯泡的I －U 图象，把它们串联接在220 V 的恒压电源上．根据图象，计算A 、B 两灯泡的实际功率分别约为( )A ．5 W 、17 WB ．22 W 、48.4 WC ．48.4 W 、22 WD ．50 W 、170 W解析：由两灯泡串联接在220 V 的恒压电源上，可知两灯泡中的电流相等，且总电压为220 V ，则由题图可知，电流约为0.1 A ，A 灯泡的电压为50 V ，B 灯泡的电压约为170 V ，则由P ＝UI 可知，A 灯泡的功率为5 W ，B 灯泡的功率为17 W ，A 项正确．答案：A5．(多选)对电功及焦耳定律公式的理解正确的是( )A ．焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解B ．电功公式W ＝UIt 、焦耳定律公式Q ＝I 2Rt 都适合于任何电路，因此W 一定等于QC ．非纯电阻电路中的电功可能等于焦耳热D ．电功的另一表达式W ＝U 2R t 只适用于纯电阻电路解析：任何电路的焦耳热的求解都可用焦耳定律求解，A 项正确；B 项中的两个公式均适合于任何电路，但W 不一定等于Q ，B 项错误；非纯电阻电路中的电功一定大于焦耳热，C 项错误；W ＝U 2R t 只适用于纯电阻电路，D 项正确．答案：AD6．三个阻值相同的灯泡，其允许消耗的最大功率都是10 W ，现将其中的两只灯泡串联起来后再与第三只灯泡并联接在电路中，则整个电路允许消耗的最大功率为( )A ．30 WB ．20 WC ．15 WD ．10 W解析：连接后电路如图，其中L 3两端电压最高，它消耗的电功率为10 W 时，因L 1与L 2串联，且电阻相等，则分配在L 1与L 2两灯电压都是灯L 3两端电压的一半．所以P 1＝P 2＝(U 2)2R ＝U 24R ＝P 34＝104 W ＝2.5 W则整个电路消耗的功率P ＝P 1＋P 2＋P 3＝(2.5＋2.5＋10) W ＝15 W.答案：C7．[2019·北京师大二附中期中考试]取两根完全相同的电阻丝，第一次将两电阻丝串联，第二次将两电阻丝并联，两次在电阻丝两端加相同的电压．若两次两电阻丝产生的热量均为Q ，第一次用时t 串，第二次用时t 并，则先后两次所用时间之比为( )A ．1∶1B ．2∶1C ．4∶1D ．1∶4解析：设每个电阻丝的电阻为R ，则R 串＝2R ，R 并＝R 2，由Q＝U 2R t 得t 串∶t 并＝4∶1，C 项正确．答案：C8．(多选)[2019·重庆南开中学期中考试]一台直流电动机的电阻为R ，额定电压为U ，额定电流为I ，当其正常工作时，下列叙述正确的是( )A ．电动机所消耗的电功率I 2RB ．t 时间内所产生的电热为UItC ．t 时间内所产生的电热为I 2RtD ．t 时间内输出的机械能为(U －IR )It解析：电动机所消耗的电功率P ＝UI ，所以A 项错误；I 2R 计算的是电动机的内阻发热的功率，所以t 时间内产生的电热为I 2Rt ，所以B 项错误，C 项正确；t 时间内所产生的机械能为电动机的总功减去电热，所以产生的机械能为(UIt －I 2Rt )，D 项正确．答案：CD9．一个电阻接到某电路后，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 VB．通过电阻的电流为1 AC．电阻通电时间为3 sD．这个电阻的阻值为110 Ω解析：由W＝qU得U＝Wq＝330 J3 C＝110 V，故A项错误．由W＝pt得t＝WP＝330 J110 W＝3 s，又由q＝It得I＝qt＝3 C3 s＝1 A，故B、C两项正确．由W＝Q＝I2Rt得R＝WI2t＝110 Ω.故D项正确．答案：BCD10．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等元件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图所示)，下列说法正确的是()A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总电功率增大，但电烙铁发热较少D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总电功率不变解析：开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总电功率变大，电烙铁的电功率变大，A项正确，B 项错误；开关断开时，电路总电阻变大，电路的总电功率变小，C、D两项错误．答案：A11．[2019·山东师大附中期中考试]如图所示是某款理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()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 ΩD.电动机线圈的电阻为1 2103Ω解析：吹热风时，电势丝和电动机并联，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 W＝120 W＋P热，则电热丝的功率为P热＝880 W，根据公式W＝Pt，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＝U2R可得电热丝的电阻为R＝U2P热＝55 Ω，A项错误，C项正确；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，B项错误；因为电动机是非纯电阻用电器，所以不能根据公式R＝U2P求解线圈电阻，D项错误．答案：C12．如图所示，用输出电压为1.4 V，输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍—氢电池充电．下列说法错误的是()A．充电器输出的电功率为0.14 WB．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WC．电能转化为化学能的功率为0.12 WD．充电器每秒把0.14 J的能量存储在电池内解析：充电器输出的电功率P电＝UI＝1.4×0.1 W＝0.14 W，A项正确；充电时，电池消耗的热功率为P热＝I2r＝0.02 W，B项正确；电能转化为化学能的功率为P化＝P电－P热＝0.12 W，C项正确；充电器每秒把0.12 J的能量存储在电池内，D项错误．答案：D能力达标13.[2019·四川乐山中学高二月考]表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数，根据表中提供的信息，探究以下问题：(g 取10 m/s2，计算结果均保留两位有效数字)大？(2)假设行驶过程中所受阻力是车和人总重的0.02，在最大载重量的情况下，人骑车行驶的最大速度为多大？解析：(1)由题目提供信息可知，电机的输出功率为P出＝120 W，额定电压为U0＝40 V，额定电流为I0＝3.5 A.电机正常工作时输入功率为P入＝U0I0＝40×3.5 W＝140 W所以电机的效率为η＝P出P入×100%＝120140×100%≈86%设电机的内阻为r，则P入－P出＝I20r解得r≈1.6 Ω.(2)由题意知，行驶时所受阻力为F阻＝k(M＋m)g当达到最大速度v max时，应有P出＝F阻v max解得v max＝4.0 m/s.答案：(1)1.6 Ω86%(2)4.0 m/s14．[2019·天津静海县第一中学期中考试]有一个用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m＝50 kg，电路电压为120 V，当电动机以v＝0.9 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝5 A，求：(取g＝10 m/s2)(1)电动机线圈的电阻尺等于多少？(2)电动机对该重物的最大提升速度是多少？(3)若因故障电动机不能转动，这时通过电动机的电流是多大，电动机消耗的电功率又为多大？解析：(1)电动机提升重物时，根据能量守恒定律得P电＝P热＋P机，即UI＝I2R＋mg v解得R＝6 Ω(2)根据P电＝P热＋P机，得P机＝P电－P热＝UI－I2R＝－R(I－U 2R)2＋U24R当I＝U2R时，P机有最大值U24R即I＝120 V2×6 Ω＝10 A时，P机max＝12024×6W＝600 W根据P机max＝mg v max得v max＝600 W50×10 Ω＝1.2 m/s(3)若因故障电动机不能转动，则由欧姆定律得通过电动机线圈的电流为I′＝UR＝1206A＝20 A电动机消耗的电动率为P′串＝I′2R＝2 400 W 答案：(1)6 Ω(2)1.2 m/s(3)20 A 2 400 W。
高二物理同步训练：2.5《焦耳定律》(新人教版选修3-1)
高二物理同步训练试题分析一、选择题1．把两根电阻同样的电热丝先串连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∶1B．2∶ 1C．4∶1D．1∶ 4R U2分析：选 C.设每个电热丝电阻为 R，则 R 串＝2 R， R 并＝2由 W＝R t 得 t 串∶ t 并＝4∶ 1. 2．两盏额定功率同样的灯泡 A 和 B，其额定电压U A>U B，则以下说法正确的选项是 ()A ．两灯正常发光时，灯泡中的电流强度I A>I BB．两灯电阻 R A<R BC．将两灯串联后接入电路中发光时，灯泡的功率P A<P BD．将两灯并联后接入电路中发光时，灯泡的功率P A′<P B′答案： D3．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻同样，都经过同样的电流，在同样时间内() A．电炉放热与电动机放热相等B．电炉两头电压小于电动机两头电压C．电炉两头电压等于电动机两头电压D．电动机耗费的功率大于电炉的功率分析：选 ABD.电炉属于纯电阻，电动机属于非纯电阻．关于电炉有：U＝IR，放热Q＝I2Rt，耗费功率 P＝ I2R；关于电动机有：U >IR，放热 Q＝ I2Rt，耗费功率P＝ IU >I 2R.4．图 2－ 5－ 8 中虚线框内是一未知电路，测得它的两头点a、b 之间电阻是间加上电压U ，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率必定是()R，在a、 b 之图 2－5－82 A．I R C． UI2 B．U /R D．UI －I2R分析：选 C.选项 A 、 B 的表达式只合用于纯电阻电路，的输出功率，虚线框中不知道是哪一种元件，功率 P＝ UI 5.如图2－ 5－ 9 所示，电路两头的电压 U 保持不变，电阻则电阻之比 R1∶ R2∶ R3是 ( )D 项表达式表示在非纯电阻电路中老是合用的， C 选项正确．R1、 R2、R3耗费的电功率同样大，图 2－5－9A．1∶1∶1B． 4∶ 1∶1C．1∶4∶ 4D．1∶ 2∶2分析：选 C.对 R2、 R3，由 P＝ U 2 /R 知 R2∶ R3＝ 1∶ 1，对 R1、R2，由 P＝ I2R；I1＝2I 2，因此R1∶ R2＝ I22∶ I12＝ 1∶ 4，C 选项正确．6.如图 2－ 5－ 10所示的电路中， L1， L 2是两个不一样的小灯泡，a、b 间有恒定的电压，他们都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，发生的现象是()图 2－5－10A．L1亮度不变， L2变暗B．L1变暗， L2变亮C．电路耗费的总功率变小D．流过滑动变阻器的电流变小答案： BCD7．把六个同样的小灯泡接成如图2－ 5－11 甲、乙所示的电路，调理变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所耗费的功率分别用P 甲和 P 乙表示，则以下结论中正确的选项是 ()图 2－5－ 11A．P 甲＝P 乙B．P 甲＝ 3P 乙C．P 乙＝3P 甲D．P 乙>3P 甲分析：选 B. 设每个灯泡正常工作时的电流为I，则甲图中电路的总电流为3I，P 甲＝12×3 I ＝36 I，乙图中电路的总电流为I，P 乙＝12×I＝12 I，故有 P 甲＝3P 乙，B 正确．8．如图 2－ 5－ 12 所示，额定电压为 110V 的两盏电灯，额定功率分别为P A＝ 100 W， P B ＝25 W ．把它们接到 220 V 的电路上，欲使它们都能正常发光且耗电最少，应采纳的接法是()图 2－5－12分析：选 C.要使它们正常发光且耗电最少，由串、并联电路的特色，因为R A<R B，因此 D 选项不正确．电路中耗费的总功率应为P＝ P A＋ P B＋ P R，而 P R＝ I R·U R，由 I 和 U 关系知，总C 电路 P R最小， C 选项正确．9．图 2－ 5－13 为甲、乙两灯泡的I － U 图象，依据图象计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V 的电路中，实质发光的功率约为()图 2－5－13A．15 W30 W B．30 W40 WC．40 W60 W D．60 W100 W分析：选 C.从图象的横坐标( U)为 220 V 的刻度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＝U·I甲≈40 W，P 乙＝U·I乙≈60 W，即 C 项正确．二、计算题10．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3× 103v＝kg.当它在水平路面上以36 km/h 的速率匀速行驶时，驱动电机的输入电流I ＝ 50 A ，电压 U ＝ 300 V ．在此行驶状态下：(1) 求驱动电机的输入功率 P 电；(2) 若驱动电机可以将输入功率的90%转变为用于牵引汽车行进的机械功率P 机，求汽车所受阻力与车重的比值 (g 取 10 m/s2)．分析： (1)驱动电机的输入功率P 电＝ IU ＝ 1.5×104 W.(2)在匀速行驶时， P 机＝ 0.9 P 电＝ Fv＝F f v，得0.9P电3F f＝＝1.35×10 N，汽车所受阻力与车重之比F f＝ 0.045.答案： (1)1.5 × 104 Wmg (2)0.04511.如图 2－ 5－14 是家用电饭煲的电路图．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品加热，当食品蒸熟后，开关接通“保温”挡，给食品保温，这时电热丝的功率为其额定功率的1/9，电流为 1.40 A，已知分压电阻的阻值是R＝ 100 Ω.求：图 2－5－14(1)保温时，电阻 R 两头的电压；(2)稳压电源输出的电压；(3)电热丝的额定功率．分析： (1)电阻 R 两头的电压为U R＝IR＝ 1.40× 100 V ＝ 140 V.(2)设电热丝的电阻为 r ，电源输出电压为 U，则(U2 1 U2 R＋ r)r＝·9 r解得： r＝ 50 Ω.因此电源电压为U＝ I(R＋ r )＝ 1.40× (100＋ 50) V ＝ 210 V.22U ＝210(3) 电热丝的额定功率为 P＝r50W＝ 882 W.答案： (1)140 V(2)210 V (3)882 W12．如图 2－ 5－ 15 所示，已知 U AB＝ 6 V，当滑动变阻器触头P 位于正中地点时，额定电压为 3V 的灯泡 L 正常发光，当触头滑至最左端时，电灯实质功率为 2 W ，求此灯泡额定功率和变阻器的总电阻．图 2－5－15分析：设滑动变阻器总电阻为 R m，灯泡电阻为R L，则依据 P 位于正中地点时灯泡正常发光，电压为 3 V ，滑动变阻器的电压为 3 V，得 R L＝R m 2.法一：找电流， P 位于最左端的变阻器有效电阻R＝ R m＝2 R L，由功率关系知此时滑动变阻器的功率 P′＝ 2P′L＝ 4 W， I＝P′L＋ P′2＋ 4A ＝ 1 A．滑动变阻器的总电阻R m＝P′＝6I2 U＝42Ω＝4 Ω，R L＝2 Ω. I2灯泡的额定功率 P 额＝U额＝32R L2 W ＝4.5 W.2U L法二：找电压， P 位于最左端时，变阻器有效电阻R′＝ R m＝ 2R L，则 U L＝ 2 V ．因此 R L＝P L 22＝2Ω＝ 2Ω，灯泡额定功率22P 额＝U额＝ 3W＝4.5 W.R L2变阻器总电阻R m＝2R L＝ 4 Ω.答案： 4.5 W4Ω。
人教版物理选修3-1《焦耳定律》同步练习及答案
焦耳定律同步试题一、选择题1．把“8V 16W”和“12V 36W”的两盏电灯1L、2L串联到电压是16V的电路中，比较两盏电灯的实际功率，则（）A．灯1L的实际功率大B．灯2L的实际功率大C．两盏电灯的实际功率一样大D．不能确定哪盏电灯的实际功率2．某电路在1分钟内消耗的电能为100J。
若电路两端的电压变为原来的2倍，电路的电阻变为原来的二分之一。
此电路在1分钟内消耗的电能是（）A．50J B．200JC．400J D．800J3．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。
若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源。
则它的功率为[ ]A. 4p B．0．25p C．16p D．0．125p4．一根电阻丝在通过2c的电量时，消耗电能是8J。
若在相同时间内通过4c的电量，则该电阻丝两端所加电压u和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为[ ]A．u＝4v B．u=8v C．E＝16J D．E=32J5．两只灯泡分别接在两个电路中，下列判断正确的是[ ]A．额定电压高的灯泡较亮B．额定功率大的灯泡较亮C．接在电压高的电路两端的那盏灯较亮D．在电路中实际功率大的灯较亮6．有两个电阻连接在同一电路中，用电压表测得它们两端的电压相等，若在同一时间内它们产生的热量也相等，则这两个电阻（）A．阻值不一定相等B．通过的电量不一定相等C．可能是串联D．可能是并联7．如图所示，电压U不变，电阻R为固定电阻，如要使电路消耗的总功率稍稍增大一点，则可行的办法是（）A．给R串联一个较小的电阻B．给R并联一个较小的电阻C．给R串联一个较大的电阻D．给R并联一个较大的电阻8．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为r。
设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内[ ]A．电炉和电动机产生的电热相等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9．在电动机正常工作时，每秒钟内电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系，下列说法中正确的是[ ]A．电功等于电热B．电功等于电热的0.24倍C．电功等于电动机输出的机械功D．电热仅为电功的一部分10．有两盏电灯泡1L和2L，用图中所示的两种方式连接到电路中，已知电压U相同，且两盏电灯均能发光，比较在甲、乙两个电路中电灯1L的亮度，则（）L较亮A．甲图的电路中灯B．乙图电路中灯1L较亮C．两个电路中灯1L一样亮D．不知它们的额定电压和额定功率，无法判断二、填空题1．在一根导线两端加上一定的电压，每秒内发出一定的热量，今将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后，再加上同样的电压，则这根导线每秒所产生的热量是原来的______倍. 2．导体两端加12V电压，1分钟内通过导体横截面积的电量为240C，此导体的电阻值为____Ω，导体中产生了_____的热量。
2019-2020学年人教版高中物理 选修3-1 2.5 焦耳定律 同步练习
2019-2020学年人教版高中物理选修3-1 2.5 焦耳定律同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共10题；共21分)1. （2分） (2016高二上·德州期中) 电阻R和电动机M串连接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，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 ，产生热量为Q1 ，电流通过电动机做功为W2 ，产生热量为Q2 ．则有（）A . U1＜U2 ， Q1=Q2B . U1=U2 ， Q1=Q2C . W1=W2 ， Q1＞Q2D . W1＜W2 ， Q1＜Q22. （2分）关于电源的说法不正确的是（）A . 电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部存在着由负极指向正极的电场B . 在电源外部电路中，负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C . 在电源内部电路中，正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D . 在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能3. （2分） (2017高二上·东莞期末) 随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中使用的电器越来越多．下列电器中主要利用电流的热效应工作的是（）A . 电风扇B . 电视机C . 洗衣机D . 电饭煲4. （2分）如图所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R1、 R2、R3消耗的电功率一样大，则电阻之比R1∶R2∶R3是（）A . 1∶1∶1B . 4∶1∶1C . 1∶4∶4D . 1∶2∶25. （2分）两电阻R1、R2的电流I随电压U变化的关系图线如图所示，其中R1的图线与纵轴的夹角和R2的图线与横轴的夹角都是θ＝30°.若将R1、R2串联起来接入电路中，则通电后R1、R2消耗的电功率之比P1∶P2等于（）A . 1∶B . 3∶C . 1∶3D . 3∶16. （2分） (2019高二上·吉林月考) 如图所示是某款理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。
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焦耳定律同步练习
1．如下图所示电路用来测定电池组的电动势和内电阻。
其中V为电压表（其电阻足够大），定值电阻R=7.0Ω。
在电键未接通时，V的读数为6.0V；接通电键后，V的读数变为5.6V。
那么，电池组的电动势和内电阻分别
等于（）
A．6.0V，0.5Ω
B．6.0V，1.25Ω
C．5.6V，1.25Ω
D．5.6V，0.5Ω
2．将内阻为0.5Ω的电池组用电阻为0.75Ω的导线，与标有“6V，7.2W”的小灯泡串联，就可以使这个小灯泡正常发光，由此可知，所用电池组的电动势是
（）
A．6 V B．7.5V C．9V D．10.5V
3．如图所示，电阻R1=20Ω，电动机的绕组R2=10Ω。
当电键打开时，电流表的示数是0.5A，当电键合上后，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=1.5A B．I＜1.5A
C．P=15W D．P＜15W
4．已知如图，电源内阻不计。
为使电容器的带电量增大，可采
取以下那些方法：（）
A．增大R1 B．增大R2
C．增大R3 D．减小R1
5．如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是（）
A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等
B．电流都是I0时，两电源的内电压相等
C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势
D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻
6．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V，40W”的灯
泡，下列说法正确的是
A．接在110 V的电路上时的功率为20 W
B．接在110 V的电路上时的功率为10 W
C．接在440 V的电路上时的功率为160W
D．接在220 V的电路上时的功率为40 W
7．如图所示，A灯的额定功率为15W，A灯与B灯额定电压相
同，在外加电压改变时设两盏灯的电阻保持不变，当K1与K2
都断开时，电压表读数U=12V；当K1闭合，K2断开时，电压
表读数U1=11V；当K1、K2都闭合时，电压表读数U2=9V时，
则B灯的额定功率为________W。
8．用电动势为8V，内电阻2Ω的电池组成连接两根各1Ω的
电阻线，向某用电器（纯电阻）供电，如下图所示，该用电
器可获得3W的电功率，求通过该用电器的电流和它两端的
电压。
9．如图所示，A1和A2是两块相同的电流表，V1和V2是两
块相同的电压表。
电流表A1的示数是1.4mA，电压表V1和
V2的示数分别是0.8V和0.6V。
试求：
（1）电流表A2示数；
（2）电压表和电流表的内阻之比。
10．如图所示电路中，电源电动势E=50V，内阻r=5Ω，电阻
R1=R2=30Ω。
若再接入一个电阻R3，电压表示数为40V，不计
电压表对电路的影响，问：R3应接在什么位置上？（画出电路
图表示）R3的阻值多大？
11．如图所示，在一个粗细均匀的金属圆环上有A、B、C、D四个点，已知弧AD =弧ACD，A、C两点等分圆环的周长，如果分别（1）将A、C
两点接入电路中，（2）将A、D两点接入电路中，并使两种
情况中圆环上消耗的电功率相等，那么在两种情况中，圆环
上弧ABC部分通过的电流I1与I2之比是多少？
12．一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转
动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A。
松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作。
求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?
13．实验表明，通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I =kU 3的规律，其中U表示棒两端的电势差，k=0.02A/V3。
现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后，接在一个内阻可以忽略不计，电动势为6.0V的电源上。
求：（1）当串联的可变电阻器阻值R多大时，电路中的电流为0.16A？（2）当串联的可变电阻器阻值R多大时，棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1/5？
参考答案
1．A 2．B 3．BD 4．BD
5．AC 解析：根据欧姆定律可知外电阻R 、路端电压U 与电流I 的关系为R=I U
，在U-I 图线中甲、乙两图线的交点坐标为（I0，U0），说明两电源的外电阻相等，选项A 正确。
图线与U 轴交点的坐标值表示电动势的大小，与I 轴交点的坐标值表示电路中的短路电流，图线的斜率大小表示电源内电阻的大小（电动势与短路电流的比
值），由图线可知，甲与U 轴交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势；甲与I 轴交点的坐标值比乙的小，表明甲的短路电流小于乙的短路电流；图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，可见选项C 正确，选项D 错误。
又电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U 内=Ir ，因为甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为I0时，甲电源的内电压较大，选项B 错误。
综上所述，该题的正确答案为AC 6．解析：正确选项为BD 。
（法一）由R U P 2额额=得灯泡的电阻R R 2
220=
Ω=1210Ω ∴电压为110V 时，
121011022=
=R U P W=10 W 电压为440V 时，超过灯炮的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P=0.
（法二）由R U P 2=。
可知R 一定时，P ∝U2， ∴当U=110V=时额U 21
，P=P 额/4=10 W
说明：灯泡是我们常用的用电器，解题时一般不考虑温度对其电阻的影响。
用电
器的标称值，指其额定值，即用电器在正常工作时的电压、功率以及电流值，由P 额=U 额·I 额可知，P 、U 、I 有同时达到、同时超过、同时不满足的特点。
7．40
8．解：设两根电阻线的总电阻为R ，通过用电器的电流为I ，用电器的功率为P 根据能量守恒定律有 P 总=P ＋P 线＋内
即 代入数据，有 I ·8=3＋I2（2＋2） 得 4I2－8I ＋3=0 解得 I1=1.5A 或I2=0.5A
由P=IU ，将I1、I2分别代入，可得用电器两端的电压U1=2V ，或U2=6V.
9．设电压表和电流表的内阻分别为RV 和RA 。
两电压表完全相同，则其示数跟它通过的电流成正比。
2
1V V I I ∶=U1∶U2=4/3 又因21V V I
I +=1.4mA
解得通过A2的电流21V V I I +=0.6Ma 1V
V I I +=0.8mA
根据1V V I I +RV=21V V I I +（RA ＋RV ）解得：RV ∶RA=3∶1 10．有两种连接方法。
如图所示。
图（1）接法中：)()(3212
31R R R r R R R +++1040=
解得：R3=30Ω
图（2）接法中：
1040
3
212
1=
++r R R R R R 解得：R3=5Ω
11．解：设（1）电路消耗的电功率 为P1（2）电路消耗的总功率为P2．金属圆
环的总电阻为R ，有2
1211)2(2I R
I P =⋅=
3322222R I R I P ⋅'+⋅= 2
132322∶∶∶=='R R I I
12．解析：电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电
路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：Ω
=Ω==13.03.0I U r
电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为
P 入=I1U1=0.8×2W=1.6 W 电动机的机械功率
P 机=P 入-I12r=1.6-0.82×1 W=0.96W
说明：在非纯电阻电路里，要注意区别电功和电热，注意应用能量守恒定律。
①电热Q=I2Rt 。
②电动机消耗的电能也就是电流的功W=Iut 。
③由能量守恒得W=Q+E ，E 为其他形式的能，这里是机械能；④对电动机来说，输入的功率P 入=IU ；发热的功率P 热=I2R ；输出的功率，即机械功率P 机=P 入-P 热=UI-I2R 。
13．解：画出示意图如右。
（1）由I =kU 3和I=0.16A ，可求得棒两端电压为2V ，因此变阻器两端电压为4V ，由欧姆定律得阻值为25Ω。
（2）由于棒和变阻器是串联关系，电流相等，电压跟功率成正比，棒两端电压为1V ，由I =kU3得电流为0.02A ，变阻器两端电压为5V ，因此电阻为250Ω。