2019-2020年高中物理 第2章第5節(jié)焦耳定律教案 新人教版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理 第2章第5節(jié)焦耳定律教案 新人教版選修3-1 1.計(jì)算用電量時(shí)，常用的單位是“度”，對(duì)此，下列說法中正確的是 (　　) A．1度等于3.6103kWh B．1度等于3.6106J 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1kWh，而1kWh＝3.6106J，故選項(xiàng)B、D正確． 2．(xx泰安模擬)有三個(gè)用電器，分別為日光燈、電烙鐵和電風(fēng)扇，它們的額定電壓和額定功率均為“220V,60W”．現(xiàn)讓它們?cè)陬~定電壓下工作相同時(shí)間，產(chǎn)生的熱量(　　) A．日光燈最多　　　　　　 B．電烙鐵最多 C．電風(fēng)扇最多 D．一樣多 答案：B 解析：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(fēng)扇是非純電阻電路，電流通過它們時(shí)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(dòng)能)．綜上所述，只有B正確． 3．小明家的保險(xiǎn)絲突然熔斷，不可能的原因是 (　　) A．家用電器的總功率過大 B．導(dǎo)線絕緣皮損壞，火線、零線直接接觸，造成短路 C．火線斷路 D．燈座里的電線發(fā)生短路 答案：C 解析：保險(xiǎn)絲熔斷是由于電路的電流過大造成的，用電功率過大和電路中有短路都是原因之一．因此，選項(xiàng)A、B、D都有可能造成電路中的電流過大使保險(xiǎn)絲熔斷．火線斷路，電路中沒有電流通過，不可能使保險(xiǎn)絲熔斷，故正確答案應(yīng)選C 4．不考慮溫度對(duì)電阻的影響，對(duì)一個(gè)“220V,40W”的燈泡，下列說法正確的是(　　) A．接在110V的電路上時(shí)的功率為20W B．接在110V的電路上時(shí)的功率為10W C．接在440V的電路上時(shí)的功率為160W D．接在220V的電路上時(shí)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(shí)，P＝＝W＝10W 電壓為440V時(shí)，超過燈泡的額定電壓一倍，故燈泡燒壞，P＝0. 5．如圖為常見的家用電器，關(guān)于它們正常工作時(shí)的電流，下列說法中合理的是(　　) A．電風(fēng)扇約為2A B．電冰箱約0.7A C．電飯煲約0.08A D．微波爐約100A 答案：B 解析：本題考查日常生活中常見的家用電器：把電能轉(zhuǎn)化為熱能的電器是大功率電器，一般在幾百瓦到幾千瓦左右；電風(fēng)扇功率比較小，一般在十幾瓦左右；冰箱功率在幾百瓦左右． 6．如圖所示，一幢居民樓里住著生活水平各不相同的24戶居民，所以整幢居民樓里有各種不同的電器，例如電爐、電視機(jī)、微波爐、電腦等等．停電時(shí)，用歐姆表測(cè)得A、B間電阻為R；供電后，各家電器同時(shí)使用，測(cè)得A、B間電壓為U，進(jìn)線電流為I，則計(jì)算該幢居民樓用電的總功率可以用的公式是 (　　) A．P＝I2R B．P＝ C．P＝IU D．P＝ 答案：C 7．(xx上海嘉定一模)一個(gè)標(biāo)有“12V”字樣，功率未知的燈泡，測(cè)得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化的關(guān)系如圖所示，利用這條圖線計(jì)算： (1)在正常發(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：24,4 8．有一起重機(jī)用的是直流電動(dòng)機(jī)，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： (1)通過電動(dòng)機(jī)的電流； (2)輸入到電動(dòng)機(jī)的功率P入； (3)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率Pr，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)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＝1104W＝440W (3)Pr＝I2r＝420.8W＝12.8W P機(jī)＝P入－Pr＝(440－12.8)W＝427.2W 1.(xx濟(jì)南模擬)一臺(tái)國(guó)產(chǎn)封閉型貯水式電熱水器的銘牌上所列的主要技術(shù)參數(shù)如表所示．根據(jù)表中所提供的數(shù)據(jù)，計(jì)算出此電熱水器在額定電壓下處于加熱狀態(tài)時(shí)，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 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(shí)的電流為：I＝＝A≈6.8A，故選A正確． 2．用一個(gè)額定電壓為220V的電熱水器煮沸一壺水需要ts，如果不考慮煮水器的電熱損失和電熱絲電阻受溫度的影響，那么 (　　) A．當(dāng)線路電壓為110V時(shí)，煮沸一壺水需要2ts B．當(dāng)線路電壓為110V時(shí)，煮沸一壺水需要4ts C．當(dāng)線路電壓為55V時(shí)，煮沸一壺水需要4ts D．當(dāng)線路電壓為55V時(shí)，煮沸一壺水需要16ts 答案：BD 解析：由公式Q＝t，煮沸一壺水所需的熱量為Q＝tJ.當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉淼臅r(shí)，所需熱量沒變，因此時(shí)間要變?yōu)樵瓉淼?倍，即4ts，答案B正確．當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉淼臅r(shí)，時(shí)間要變?yōu)樵瓉淼?6倍，即16ts，答案D正確． 3．三個(gè)阻值相同的燈泡，其允許消耗的最大功率都是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(gè)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：接成后電路如右圖，其中L3兩端電壓最高，它消耗的電功率為10W時(shí)，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(gè)電路消耗的功率P＝P1＋P2＋P3＝(2.5＋2.5＋10)W＝15W. 4．某同學(xué)在家中測(cè)算電冰箱的月耗電，他將家中其他用電器斷開，只使用電冰箱，觀察電度表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，測(cè)得冰箱制冷時(shí)，轉(zhuǎn)盤每12s轉(zhuǎn)動(dòng)一圈；保溫時(shí)，每120s轉(zhuǎn)動(dòng)一圈．電度表上標(biāo)明“每千瓦時(shí)轉(zhuǎn)xx圈”．該同學(xué)還測(cè)得冰箱每小時(shí)制冷10min，保溫50min.若按每月30天計(jì)，則該冰箱月耗電為________度． 答案：27 5．在長(zhǎng)時(shí)間使用電烙鐵的過程中，當(dāng)暫時(shí)不使用時(shí)，如果斷開電源，電烙鐵將會(huì)很快變涼，再次使用時(shí)溫度不能及時(shí)達(dá)到要求，如果不斷開電源，烙鐵頭容易“燒死”且浪費(fèi)電能．因此，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)常用的電路如圖所示，其中RL為白熾燈泡，R為電烙鐵．暫時(shí)不用電烙鐵時(shí)，斷開開關(guān)S，再次使用時(shí)閉合開關(guān)S.這樣既能起到預(yù)熱作用，又能保護(hù)電烙鐵和節(jié)省電能．試用你學(xué)過的電學(xué)知識(shí)說明其道理． 答案：暫時(shí)不用烙鐵時(shí)，斷開S，RL與R串聯(lián)后接在電路中，整個(gè)電路電阻較大，消耗的電功率較小，同時(shí)又使R保持預(yù)熱狀態(tài)；需用烙鐵時(shí)，接通S，電烙鐵在額定電壓下工作，很快升溫． 6．一輛電動(dòng)自行車的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)表 質(zhì)量為M＝70kg的人騎此電動(dòng)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(jī)在額定電壓下正常工作的效率． (2)僅在電機(jī)以額定功率提供動(dòng)力的情況下，人騎車行駛的最大速度． (3)僅在電機(jī)以額定功率提供動(dòng)力的情況下，當(dāng)車速為v1＝1.0m/s時(shí)，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(jī)的額定電壓為U0＝40V、額定電流為I0＝3.5A，所以電機(jī)正常工作時(shí)輸入功率為P入＝U0I0＝140W 又因電機(jī)的輸出功率為P出＝120W，所以電機(jī)的效率為η＝＝85.7% (2)行駛時(shí)所受阻力為Ff＝k(M＋m)g式中m為車的質(zhì)量． 當(dāng)達(dá)到最大速度vmax時(shí)，應(yīng)有P出＝Ffvmax， 所以最大速度vmax＝＝6.0m/s. (3)當(dāng)車速為v1＝1.0m/s時(shí)，牽引力F＝＝120N. 設(shè)此時(shí)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. 7．保護(hù)自然環(huán)境，開發(fā)綠色能源，實(shí)現(xiàn)旅游與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展． (1)“天蒼蒼，野茫茫，風(fēng)吹草低見牛羊”，描繪的是________系統(tǒng)的美景．若過度放牧或不合理開發(fā)利用，則易導(dǎo)致________． (2)某植物園的建筑屋頂裝有太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，用來滿足園內(nèi)用電需求．已知該發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率為1.0105W、輸出電壓為220V.求： ①按平均每天太陽(yáng)照射6小時(shí)計(jì)，該發(fā)電系統(tǒng)一年(365天計(jì))能輸出多少電能？ ②該太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)除了向10臺(tái)1 000W的動(dòng)力系統(tǒng)正常供電外，還可以同時(shí)供園內(nèi)多少盞額定功率為100W、額定電壓為220V的照明燈正常工作？ ③由于發(fā)電系統(tǒng)故障，輸出電壓降為110V.此時(shí)每盞額定功率為100W、額定電壓為220V的照明燈消耗的功率是其正常工作時(shí)的多少倍？ 答案：(1)見解析　(2)①E＝2.19105kWh　②900?、跴2＝ 解析：(1)草原生態(tài)　草原沙漠化(或草原退化) (2)①P＝1.0105W t＝3656h E＝Pt＝2.19105kWh或E＝7.8841011J ②900盞． ③設(shè)P1和U1分別為照明燈正常工作時(shí)的功率和電壓，P2和U2分別為供電系統(tǒng)發(fā)生故障后照明燈的實(shí)際功率和電壓，有 P＝，P2＝＝