江蘇省泰州市高中物理 2-5 焦耳定律同步檢測 新人教版選修3-1（通用）

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1、第二章·第五節(jié) 基礎夯實 1．計算用電量時，常用的單位是“度”，對此，下列說法中正確的是(　　) A．1度等于3.6×103kW·h B．1度等于3.6×106J C．“度”是電功率的單位 D．“度”是電功的單位 答案：BD 解析：“度”是電功的單位，1度等于1kW·h，而1kW·h＝3.6×106J，故選項B、D正確． 2．有三個用電器，分別為日光燈、電烙鐵和電風扇，它們的額定電壓和額定功率均為“220V,60W”．現(xiàn)讓它們在額定電壓下工作相同時間，產(chǎn)生的熱量(　　) A．日光燈最多　　　　　　 B．電烙鐵最多 C．電風扇最多 D．一樣多 答案：B 解

2、析：電烙鐵是純電阻用電器．即以發(fā)熱為目的，電流通過它就是用來產(chǎn)熱．而日光燈和電風扇是非純電阻電路，電流通過它們時產(chǎn)生的熱量很少，電能主要轉(zhuǎn)化為其他形式的能(光能和葉片動能)．綜上所述，只有B正確． 3．(2020·漳州三中高二期中)一只電爐的電阻絲和一臺電動機線圈電阻相同，都為R，設通過它們的電流相同(電動機正常運轉(zhuǎn))，則在相同時間內(nèi)(　　) A．電爐和電動機產(chǎn)生的熱量不相同 B．電動機消耗的功率等于電爐消耗的功率 C．電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓 D．電爐和電動機兩端電壓相等 答案：C 解析：由焦耳定律公式Q＝I2Rt可知A項錯誤．電動機除熱功率外還有機械功率，所以電動機消耗

3、的功率大于電爐消耗的功率，B項錯誤．P電動機＝U1I，P電爐＝U2I，因為P電動機>P電爐，所以U1>U2，故C項正確，D項錯誤． 4．(2020·江蘇東臺市高二期末)一電動機，線圈電阻為R，在它兩端加上電壓U，電動機正常工作，測得通過它的電流為I，電動機的機械功率是(　　) A．I2R B. C．UI－I2R D．UI 答案：C 解析：電動機的電功率P＝UI，熱功率P熱＝I2R，所以機械功率是P機＝P－P熱＝UI－I2 R，故C項正確． 5．不考慮溫度對電阻的影響，對一個“220V,40W”的燈泡，下列說法正確的是(　　) A．接在110V的電路上時的功率為20W B

4、．接在110V的電路上時的功率為10W C．接在440V的電路上時的功率為160W D．接在220V的電路上時的功率為40W 答案：BD 解析：由P額＝得燈泡的電阻R＝Ω＝1210Ω ∴電壓為110V時，P＝＝W＝10W 電壓為440V時，超過燈泡的額定電壓一倍，故燈泡燒壞，P＝0. 6．(2020·吉林一中高二檢測)兩個電阻R1＝8Ω，R2＝2Ω并聯(lián)在電路中，欲使兩個電阻消耗的電功率相等，可行的辦法是(　　) A．用一個阻值為2Ω的電阻與R2串聯(lián) B．用一個阻值為6Ω的電阻與R2串聯(lián) C．用一個阻值為6Ω的電阻與R1串聯(lián) D．用一個阻值為2Ω的電阻與R1串聯(lián) 答案：A

5、 7.如圖所示，燈L上標有200W，電動機上標有2000W，在A、B兩端加上220V的電壓時，燈和電動機均正常工作，求電燈正常工作時的電阻． 答案：2Ω 解析：已知電燈正常工作時的功率為額定功率200W，若能求出通過電燈的電流，即可求出電燈正常工作時的電阻． 設A、B間總電流為I，A、B間總電壓U＝220V，A、B間消耗總功率P＝200W＋2000W＝2200W.因為P＝UI，所以I＝＝A＝10A.由IL＝I，PL＝IR，所以R＝＝Ω＝2Ω 8.有一起重機用的是直流電動機，如圖所示，其內(nèi)阻r＝0.8Ω，線路電阻R＝10Ω，電源電壓U＝150V，伏特表的示數(shù)為110V，求：

6、(1)通過電動機的電流； (2)輸入到電動機的功率P入； (3)電動機的發(fā)熱功率Pr，電動機輸出的機械功率． 答案：(1)4A　(2)440W　(3)12.8W；427.2W 解析：(1)I＝＝A＝4A (2)P入＝U′I＝110×4W＝440W (3)Pr＝I2r＝42×0.8W＝12.8W P機＝P入－Pr＝(440－12.8)W＝427.2W 能力提升 1．一臺國產(chǎn)封閉型貯水式電熱水器的銘牌上所列的主要技術參數(shù)如表所示．根據(jù)表中所提供的數(shù)據(jù)，計算出此電熱水器在額定電壓下處于加熱狀態(tài)時，通過電熱水器的電流約為(　　) 額定容量 54L 最高水溫 75℃ 額定功率

7、 1 500W 額定壓力 0.7MPa 額定電壓 220V 電器類別 Ⅰ類 A.6.8A B．0.15A C．4.4A D．0.23A 答案：A 解析：由P＝UI，可知該電熱水器在額定電壓下處于加熱狀態(tài)時的電流為：I＝＝A≈6.8A，故選A正確． 2．(2020·廣東電白一中高二檢測)有四盞電燈，如圖所示連接在電路中，L1和L2都標有“220V,100W”字樣，L3和L4都標有“220V,40W”字樣，把電路接通后，最暗的是(　　) A．L1　　　　B．L2　　　　C．L3　　　　D．L4 答案：C 解析：根據(jù)串聯(lián)電路的電壓分配原則知L2、 L3兩端的

8、電壓最小，根據(jù)并聯(lián)電路的電流分配原則知通過L3的電流小于通過L2的電流．由此可知L3消耗的功率最?。? 3．(2020·包集高二檢測)室內(nèi)有幾種用電器：1.5kW的電飯煲、200W的電冰箱、750W的取暖器、250W的電視機和2kW的空調(diào)器．如果進線處有13A的保險絲，供電電壓為220V，下列情況下不可能同時使用的是(　　) A．電飯煲和電冰箱　　　 B．取暖器和空調(diào)器 C．電飯煲和空調(diào)器 D．電冰箱、電視機和空調(diào)器 答案：C 解析：電路中允許的最大功率為Pm＝UI＝2860W.用電器的功率之和大于Pm時，用電器就不可能同時使用，故選C. 4．三個阻值相同的燈泡，其允許消耗的最大

9、功率都是10W，現(xiàn)將其中的兩只燈泡串聯(lián)起來后再與第三只燈泡并聯(lián)接在電路中，則整個電路允許消耗的最大功率為(　　) A．30W　　　B．20W　　　C．15W　　　D．10W 答案：C 解析：接成后電路如圖，其中L3兩端電壓最高，它消耗的電功率為10W時，因L1與L2串聯(lián)，且電阻相等，則分配在L1與L2兩燈電壓都是燈L3兩端電壓的一半． ∴P1＝P2＝＝＝＝W＝2.5W 則整個電路消耗的功率P＝P1＋P2＋P3＝(2.5＋2.5＋10)W＝15W. 5.一個標有“12V”字樣，功率未知的燈泡，測得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化的關系如圖所示，利用這條圖線計算： (1)在正

10、常發(fā)光情況下，燈泡的電功率P＝______W. (2)若一定值電阻與燈泡串聯(lián)，接在20V的電壓上，燈泡能正常發(fā)光，則串聯(lián)電阻的阻值為________Ω. 答案：(1)24，(2)4 6．(2020·泉州高二檢測)微型吸塵器的直流電動機的內(nèi)阻一定，把它接入電壓為U1＝0.2V的電路時，電動機不轉(zhuǎn)，測得此時流過電動機的電流是I1＝0.4A；若把電動機接入電壓為U2＝2.0V的電路中，電動機正常工作，工作電流是I2＝1.0A，求： (1)電動機線圈的電阻R. (2)電動機正常工作時的輸出功率及吸塵器的效率． (3)如果電動機正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動機此時的發(fā)熱功率(設此時線圈未被

11、燒壞)． 答案：(1)0.5Ω　(1)1.5W　75%　(3)8W 解析：(1)電動機不轉(zhuǎn)時，設線圈電阻為R，則R＝＝Ω＝0.5Ω (2)電動機正常工作時消耗的功率為 P＝U2I2＝2.0×1.0W＝2.0W 電動機正常工作時線圈電阻損耗的功率為P損＝IR＝1.02×0.5W＝0.5W 電動機正常工作時的輸出功率為 P出＝P－P損＝(2.0－0.5)W＝1.5W 電動機正常工作時吸塵器的效率為 η＝×100%＝×100%＝75% (3)電動機轉(zhuǎn)子被卡住時，電功全部轉(zhuǎn)化為電熱P熱＝＝8W 7．一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術參數(shù)表 質(zhì)量為M＝70kg的人騎此電動

12、自行車沿平直公路行駛，所受阻力Ff恒為車和人總重的k＝0.02倍．取g＝10m/s2，求： (1)此車電機在額定電壓下正常工作的效率． (2)僅在電機以額定功率提供動力的情況下，人騎車行駛的最大速度． (3)僅在電機以額定功率提供動力的情況下，當車速為v1＝1.0m/s時，人騎車的加速度． 答案：(1)85.7%　(2)6.0m/s　(3)1.0m/s2 解析：(1)由表可知，電機的額定電壓為U0＝40V、額定電流為I0＝3.5A，所以電機正常工作時輸入功率為P入＝U0I0＝140W 又因電機的輸出功率為P出＝120W，所以電機的效率為η＝＝85.7% (2)行駛時所受阻力為Ff＝k(M＋m)g式中m為車的質(zhì)量． 當達到最大速度vmax時，應有P出＝Ffvmax， 所以最大速度vmax＝＝6.0m/s. (3)當車速為v1＝1.0m/s時，牽引力F＝＝120N. 設此時車的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律F－Ff＝(M＋m)a，解得a＝1.0m/s2.