2018-2019學(xué)年高中物理 第2章 恒定電流 第5節(jié) 焦耳定律練習(xí) 新人教版選修3-1.doc

第5節(jié)　焦耳定律 基礎(chǔ)鞏固 1.(2018廈門湖濱中學(xué)高二期中)在下列用電器中,哪些都屬于純電阻用電器(　B　) A.電扇和電吹風(fēng) B.白熾燈、電爐和電熱毯 C.洗衣機(jī)和電冰箱 D.電解槽、電磁爐、微波爐 解析:純電阻用電器,電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,白熾燈、電爐和電熱毯的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B正確;非純電阻用電器,電能主要轉(zhuǎn)化為其他形式的能,少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電扇和電吹風(fēng)有部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A錯(cuò)誤;洗衣機(jī)有部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C錯(cuò)誤;電解槽有部分電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故D錯(cuò)誤. 2.額定電壓、額定功率均相同的電風(fēng)扇、電烙鐵和日光燈,各自在額定電壓下正常工作了相同的時(shí)間.比較它們產(chǎn)生的熱量,結(jié)果是(　B　) A.電風(fēng)扇最多 B.電烙鐵最多 C.日光燈最多 D.一樣多 解析:在三種用電器中,只有電烙鐵能將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電風(fēng)扇將部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,日光燈將部分電能轉(zhuǎn)化為光能,故B選項(xiàng)正確. 3.(2018湖南雙峰一中高二期末)如圖所示,把兩個(gè)相同的燈泡分別接在甲、乙電路中,甲電路兩端的電壓為8 V,乙電路兩端的電壓為16 V.調(diào)節(jié)變阻器R1和R2使兩燈都正常發(fā)光,此時(shí)變阻器消耗的功率分別為P1和P2,兩電路中消耗的總功率分別為P甲和P乙,則下列關(guān)系中正確的是(　D　) A.P甲<P乙 B.P甲>P乙 C.P1>P2 D.P1=P2 解析:由燈都正常發(fā)光可知,R1中電流是R2中電流二倍,R1兩端電壓是R2兩端電壓的二分之一,兩變阻器消耗的功率相等,兩電路中消耗的總功率相等,選項(xiàng)D正確,A,B,C錯(cuò)誤. 4.(2018江蘇沭陽(yáng)縣高二期中)(多選)如圖所示,理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng),電熱絲給空氣加熱,利用熱風(fēng)將頭發(fā)吹干.電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R1與電阻R2的電熱絲串聯(lián)后接到輸出電壓為U的電源上,電路中電流為I,則(　BC　) A.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 B.電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為U-IR2 C.電吹風(fēng)機(jī)的發(fā)熱功率為I2(R1+R2) D.電吹風(fēng)機(jī)的消耗的電功率為I2(R1+R2) 解析:電動(dòng)機(jī)的輸入功率P=(U-IR2)I,電動(dòng)機(jī)的輸出功率為UI- I2(R1+R2),故A錯(cuò)誤;含電動(dòng)機(jī)電路是非純電阻電路,電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為U-IR2, 故B正確;電吹風(fēng)機(jī)中發(fā)熱的功率要用I2R來(lái)計(jì)算,所以總的發(fā)熱功率為I2(R1+R2),吹風(fēng)機(jī)的總功率P=IU要大于發(fā)熱部分的功率,故C正確,D錯(cuò)誤. 5.(2018河南省羅山高中高二測(cè)試)兩盞額定功率相同的燈泡A和B,其額定電壓UA>UB,則下列說(shuō)法正確的是(　D　) A.兩燈正常發(fā)光時(shí),燈泡的電流IA>IB B.兩燈電阻RA<RB C.將兩燈串聯(lián)后接入電路中發(fā)光時(shí),則燈泡的功率PA<PB D.將兩燈并聯(lián)后接入電路中發(fā)光時(shí),則燈泡的功率PA′<PB′ 解析:由P=可知RA>RB,由P=IU可知額定電流IA<IB,故選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤.兩燈串聯(lián)后,由串聯(lián)電路的功率分配關(guān)系可知P∝R,所以PA>PB,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;兩燈并聯(lián)后,由并聯(lián)電路的功率分配關(guān)系可知P∝,所以 PA′<PB′,故選項(xiàng)D正確. 6.(2018黑龍江齊齊哈爾實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二期中)如圖所示,電阻R1= 20 Ω,電動(dòng)機(jī)的繞組R2=10 Ω.當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)是0.5 A,當(dāng)開(kāi)關(guān)合上后,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),電路兩端的電壓不變,電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率P應(yīng)是(　C　) A.I=1.5 A B.I >1.5 A C.P<15 W D.P=15 W 解析:當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),由歐姆定律得U=I1R1=10 V,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,通過(guò)R1的電流仍為0.5 A,電動(dòng)機(jī)的電流I2<=1 A,故電流表的電流I<1.5 A,電路中電功率P=UI<15 W,故C正確. 7.如圖所示,A為電解槽,N為電爐子,恒定電壓U=12 V,電解槽內(nèi)阻rA=2 Ω,當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)為6 A;當(dāng)S2閉合、S1斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)為4 A,求:(電流表內(nèi)阻不計(jì)) (1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率各多大? (2)在電解槽工作時(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少? 解析:(1)電爐子為純電阻元件,由歐姆定律得I1=,則R===2 Ω,其發(fā)熱功率為PR=UI1=126 W=72 W. (2)電解槽為非純電阻元件,發(fā)熱功率為P熱=rA=422 W=32 W,總功率為P總=UI2=124 W=48 W,故電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為P化=P總- P熱=(48-32)W=16 W. 答案:(1)2 Ω　72 W　(2)16 W 能力提升 8.(2018江西奉新一中高二月考)(多選)四盞燈泡接成如圖所示的電路.a,b燈泡的規(guī)格為“220 V　100 W”,c,d燈泡的規(guī)格為“220 V　40 W”,各個(gè)燈泡的實(shí)際功率都沒(méi)有超過(guò)它的額定功率.下面關(guān)于通過(guò)這四盞燈泡的實(shí)際電流的關(guān)系以及燈泡實(shí)際消耗的功率關(guān)系正確的是(　AC　) A.Ia=Id>Ib>Ic B.Ia>Id>Ib=Ic C.Pd>Pa>Pb>Pc D.Pa>Pd>Pc>Pb 解析:a,b燈泡的電阻R==Ω=484 Ω;c,d燈泡的電阻R′== Ω=1 210 Ω,a,d串聯(lián),電流相等,b,c并聯(lián),電壓相等,而c的電阻大于b的電阻,所以c的電流小于b的電流,而a的電流等于b,c電流之和,所以Ia=Id>Ib>Ic,故A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)知b,c并聯(lián)后的總電阻R并<R<R′,大電阻分大電壓,所以b,c兩端的電壓小于d燈泡的電壓,根據(jù)P=可得:Pa>Pb,Pc<Pb<Pd,a,d燈串聯(lián),電流相等,根據(jù)P=I2R知,P與R成正比,則Pa<Pd,所以C正確,D錯(cuò)誤. 9.(2018山東濟(jì)寧魚臺(tái)一中高二期中)在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí),應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路.當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5 A和2.0 V.重新調(diào)節(jié)R使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 A和24.0 V.則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率為(　C　) A.47 W B.44 W C.32 W D.48 W 解析:當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí),由歐姆定律知,電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r== Ω=4 Ω,當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)的總功率P總=U2I2=242 W=48 W;熱功率Pr=r=224 W=16 W;則電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出=P總-Pr=(48-16)W=32 W,故C正確. 10.(2018北京二十中高二月考)某同學(xué)用如圖所示的電路經(jīng)行小電機(jī)M的輸出功率的研究,其實(shí)驗(yàn)步驟如下所述,閉合開(kāi)關(guān)后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電動(dòng)機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電壓表的讀數(shù)為U1,電流表的讀數(shù)為I1;再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后電壓表的讀數(shù)為U2,電流表的讀數(shù)為I2,則此時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為(　A　) A.U2I2- B. C.U2I2-U1I1 D.U2I2 解析:閉合開(kāi)關(guān)后,電動(dòng)機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻R=;電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,電動(dòng)機(jī)的電功率P電=U2I2,發(fā)熱功率P熱=R,則電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出=P電-P熱=U2I2-,故選項(xiàng)A正確. 11.(2018江蘇沭陽(yáng)高二期中)下表列出了某品牌電動(dòng)自行車及所用電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù),不計(jì)其自身機(jī)械損耗.若該車在額定狀態(tài)下以最大運(yùn)行速度行駛,求: 自重 40 kg 額定電壓 48 V 載重 75 kg 額定電流 12 A 最大行駛速度 36 km/h 額定輸出功率 350 W (1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率; (2)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻; (3)該車受到的阻力. 解析:(1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入=P額=U額I額=576 W. (2)由P入=P內(nèi)+P出 ,電動(dòng)機(jī)的熱功率P內(nèi)=I2r 可得r= Ω≈1.6 Ω. (3)當(dāng)F牽=f阻時(shí)有最大速度,又P出=F牽vmax 得 f阻=35 N. 答案:(1)576 W　(2)1.6 Ω　(3)35 N