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2019-2020年高中物理第二章恒定电流5焦耳定律课时训练新人教版选修题组一 电功率的理解
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1千瓦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1000焦耳D.1度等于
3.6×106瓦解析:“度”是电功的单位1度=1kW·h=1000W×3600s=
3.6×106J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=1kW·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中不可能的原因是 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.4QB.2QC.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∶1B.2∶1C.4∶1D.1∶4解析:设每根电热丝电阻为R则R串=2RR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“220V 800W”乙的规格为“220V 1600W”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=
0.4AI2=
0.2A时分别工作t1=10s、t2=20s后释放的热能为多少解析:由P=得R=故R甲=Ω=
60.5ΩR乙=Ω=
30.25Ω由焦耳定律Q=I2Rt得Q甲=R甲t1=
0.42×
60.5×10J=
96.8JQ乙=R乙t2=
0.22×
30.25×20J=
24.2J答案:
96.8J
24.2J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=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
4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V 60W”的灯泡串联后接在电压为220V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120WB.电解槽的发热功率为60WC.电解槽消耗的电功率为60WD.电路消耗的总功率为60W解析:灯泡能正常发光说明电解槽和灯泡均分得110V电压且干路电流I=I灯=A则电解槽消耗的电功率P=P灯=60WA错C对;电解槽的发热功率P热=I2R内≈
1.3WB错误;整个电路消耗的总功率P总=220×W=120WD错答案:C
9.多选如图所示电阻R1=20Ω电动机的绕组的电阻R2=10Ω当开关断开时电流表的示数是
0.5A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=
1.5AB.I
1.5AC.P=15WD.P15W解析:电路两端的电压U=I1R1=
0.5A×20Ω=10V电动机是非纯电阻用电器UI2R2所以I2=1A电流表的示数I=I1+I
21.5A选项A错误选项B正确电路总功率P=UI1+I215W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中合理的是 A.电风扇约为2A B.电冰箱约
0.7AC.电饭煲约
0.08AD.微波炉约100A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3IP甲=12×3I=36I题图乙中电路的总电流为IP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1500W额定压力
0.7MPa额定电压220V电器类别Ⅰ类A.
6.8AB.
0.15AC.
4.4AD.
0.23A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≈
6.8A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=U2Q1Q2B.W1W2Q1=Q2C.W1W2Q1Q2D.U1U2Q1=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U1U2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W1W2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110W通过3C的电荷量时有330J的电能转化为内能则 A.电阻所加电压为330VB.通过电阻的电流为1AC.电阻通电时间为3sD.这个电阻的阻值为110Ω解析:由W=qU知电阻所加电压U==110VA错误;由P=IU得I==1AB正确;由W=Pt得通电时间t==3sC正确;由R=得R=110ΩD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=I2R1+R2C.PUID.PI2R1+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PI2R1+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220V的电路中实际发光的功率约为 A.15W、30WB.30W、40WC.40W、60WD.60W、100W解析:由图象的横坐标U=220V可找出对应的纵坐标I的值分别为I甲=
0.18A、I乙=
0.28A则P甲=I甲U=
39.6W、P乙=I乙U=
61.6WC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R
1、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R
1、R2消耗的电功率分别为PD、P
1、P2则下列关系中正确的是 A.P1=4P2B.PD=C.P14P2D.PDP2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=RD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RDRD这时电阻器D两端的电压UD电阻R1两端的电压U1电阻R2两端的电压U2=UD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60V内阻不计电阻R=2Ω电动机的内阻R0=
1.6Ω电压表的示数为50V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UR=U源-U机=60-50V=10V由欧姆定律得I==5A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×
1.6W=210W答案:210W
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
1.4A已知分压电阻的阻值R=100Ω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UR=IR=
1.4×100V=140V2设电热丝的电阻为r电源输出电压为U则2r=解得r=50Ω所以稳压电源输出的电压U=IR+r=
1.4×100+50V=210V3电热丝的额定功率P=W=882W答案:1140V 2210V 3882W。