1、第二章 恒定电流狂刷 10 焦耳定律1关于四个公式P=UI； P=I2R；P= ；P= ，下列叙述正确的是2UWtA公式适用于任何电路的电功率的计算B公式适用于任何电路的热功率的计算C公式适用于任何电路电功率的计算D以上均不正确【答案】AB2下列叙述正确的有A电功的实质是电场力所做的功B电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大C电功就是电热，两个量是一回事D如果都正常工作，在相同时间内额定功率越大的用电器对外做功越多【答案】AD【解析】电流做的功实质上就是电场力对电荷做的功，A 正确；电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率增大，但同时自由电子在运动中不断地和其他电子碰撞，速度减小
2、，整体效果中可以将自由电子看成匀速，B 错误；电流做功的过程就是电势能减少，其他形式能量增加的过程，电势能减少多少，其他形式能量就增加多少，但是电能不一定全部转化为热能，比如在电动机中，只是一部分电能转化为热能，大部分电能转化为机械能，C 错误；正常工作时额定功率等于实际功率，相同时间内，电流做功的多少取决于实际功率，选项 D 正确。3（2018浙江新高考选考科目） 杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成 LED 灯，已知高压钠灯功率为400 W，LED 灯功率为 180 W，若更换 4 000 盏，则一个月可节约的电能约为A B5310khC D 【答案】B【解析】一个月可节省的电能最接近 ，
3、故 B正确，ACD 错误。4关于电功和电热的计算，下列说法正确的是A如果是纯电阻电路，电功可用公式 W=UIt 计算，也可用公式 W=I2Rt 计算B如果是纯电阻电路，电热可用公式 W=I2Rt 计算，但不能用公式 W=UIt 计算C如果不是纯电阻电路，电功只能用公式 W=I2Rt 计算D如果不是纯电阻电路，电热可用公式 W=I2Rt 计算，也可用公式 W=UIt 计算【答案】A5（2018浙江省第一次普通高校招生选考） 小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示，则这些电器一天消耗的电能约为A6.110 3W B6.110 3J C2.210 4W D2.210 7J【答案】D【解
4、析】根据公式 可知一天消耗的电能为Pt又知道，故 ，D 正确。6白炽灯的灯丝断了以后，轻摇灯泡，有时可将断了的灯丝搭上，若将这只灯泡再接入电路中，其亮度与原来相比A亮些 B暗些 C一样亮 D都有可能【答案】A7（2018浙江省杭州市第四中学高三模拟考试） 如图所示是饮水机的工作电路简化图，S 是温控开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使饮水机处于保温状态，R 0 是饮水机加热管电阻，R 是与加热管串联的电阻。表格是从其说明书中摘录的一些技术数据。不考虑 R0、R 的电阻受温度变化的影响，表中的功率均指加热管的功率。下列关于饮水机的工作状态和正确的是A当 S 闭合时饮水机处于加热状态，R
5、 0=220 B当 S 闭合时饮水机处于加热状态，R 0=2112 C当 S 断开时饮水机处于保温状态，R 1=88 D当 S 断开时饮水机处于保温状态，R 1=2112 【答案】D【解析】由电功率公式 和 可知，电压不变的条件下，电阻越小电流越大，功率越大。2PIREr电源电压不变，当 S 断开时，R 与 R0 串联；当 S 闭合时，只有 R0 接入在电源上，电路中的电阻变小，总功率变大，因而开关 S 闭合时是加热状态；利用公式 ，知 ；当 S 断开时，R 与 R02UP08串联，饮水机处于保温状态， 。综上分析，D 正确。8一台发电机用 0.5 A 的电流向外输电，在 1 min 内将 3
6、 600 J 的机械能转化为电能，则发电机的电动势为A360 V B120 V C12 V D6 V【答案】B9（2018浙江省温岭中学高三考前冲刺试卷） 2013-2017 年中国风光互补路灯行业发展前景与投资预测分析报告数据显示，我国现有城乡路灯总数约有 2 亿只，并以每年加 20的速度增长，我国有丰富的风能及太阳能资源。路灯作为户外装置，两者结合做成风光互补路灯，无疑给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。如图为某公司生产的风光互补 LED 路灯外形图和电路原理图。国家发改委提供的数据显示，每燃烧 1 吨标准煤可以发电 3000 千瓦时，排放二氧化碳 2.61 吨。假如传统路灯消耗的电
7、能来自燃烧标准煤发电，用比套路灯替换 400 瓦、每天工作 10 小时的传统路灯，则每套路灯 1 年（365 天）可减少多少吨二氧化碳的排放？A1.27 kg B12.7 kgC1270 kg D1.2710 6 kg【答案】C【解析】400 W 的路灯一年消耗的电能为：W= Pt=0.4kW10h365=1 460 kWh，则买一套路灯 1 年可减小二氧化碳的排放量为： ，故选 C。 【点睛】该题主要考查对电功率的公式的理解和掌握的程度，代入相关的公式即可求出。10如果家里的微波炉（800 W）和洗衣机（400 W）平均每天工作 1 h，电视机（100 W）平均每天工作 2 h，则一个月的耗
8、电荷量为（每月按 30 天计算）A42 kWh B40 kWh C38 kWh D36 kWh【答案】A【解析】一个月消耗的电能 W=（P 微波炉 t+P 洗衣机 t+P 电视机 t）n=（0.8 kW1 h+0.4 kW1 h+0.1 kW2 h）30=42 kWh，故选 A。11（2018浙江省杭州市高考命题预测卷） 2013 年，杭州正式推出微公交，它是一零排放的纯电动汽车，这 为 杭 州 人 绿 色 出 行 又 提 供 一 种 方 案 。 该 电 动 车 配 有 一 块 12 V 三 元 锂 电 池 ， 容 量 达 260 Ah；采 用 220 V 普通电压充电，一次完全充电，约需 8
9、 小时；行驶时，最大时速可达 80 km/h，充满电后，可最多行驶 80 km。则以下判断正确的是：（在计算过程中不考虑各种能转化的效率，可认为电能的价格为 0.8 元/kw .h）A充电电流为 260 AB充满电后储存的电能为 3 120 JC折合每公里的电能成本约为 0.03 元D匀速行驶时的阻力约为 2.0103 N【答案】C12小灯泡通电后，其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图所示， P 为图线上一点，PN 为 P 点的切线，PQ 为 U 轴的垂线，PM 为 I 轴的垂线，则下列说法不正确的是A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B对应 P 点，小灯泡的电阻为 R=U1/I2C对
10、应 P 点，小灯泡的电阻为 R=U1/(I2I1)D对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的面积【答案】C13（2018湖南省长郡中学高三月考） 如图所示，在输入电压 U 恒定的电路上，将用电器 L 接在较近的AB 两端时消耗的功率是 9 W，将它接在较远的 CD 两端时消耗的功率是 4 W。则 AC、BD 两根输电线消耗的功率为A1 W B2 W C5 W D13 W【答案】B【解析】设用电器 L 连接在 A、B 两点时，电路的电流为 I1，则 ，若将用电器 L 接 C、D 两点时，电路的电流为 I2，则 ，由以上两式可得： ，若将用电器 L 接12:3IC、D 两点时，电源的
11、功率为：P 3=UI2，则 即 ，所以导线 AC 和 BC12PUI消耗的总功率为：P=P 3-P2=6 W-4 W=2 W，故应选 B。14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 I，则在时12间 t 内产生的热量为A4Q B2Q C D2Q4【答案】C【解析】根据 Q=I2Rt 得，电阻变为原来的 2 倍，电流强度变为原来的 ，时间不变，则热量变为原12来的 ，故 C 正确，ABD 错误。115（2018四川省成都市第七中学高三零诊模拟） 如 上 图 所 示 ， 电 源 电 动 势 E=8V， 内 电 阻 为 r=0.5 ， “3 V
12、， 3 W”的灯泡 L 与电动机 M 串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻 R0=1.5 ，下列说法正确的是A通过电动机的电流为 1.6 AB电动机的效率是 62.5%C电动机的输入功率为 1.5 WD电动机的输出功率为 3 W【答案】D【名师点睛】由灯泡铭牌可知，可以求出灯泡额定电流，由串联电路特点可以求出通过电机的电流。求出路端电压，然后由 P=UI 求出电源的输入功率和电动机消耗的功率则可求得效率。16（2016天津市高二期中） 如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作的电路图，电动机的内阻为 1 ，R =10 。直流电压 U=160 V，电压表示数为
13、110 V，则A通过电流计的电流 110 AB输入电动机的电功率为 800 WC电动机的输出功率为 525 WD电动机的效率是 90%【答案】C【名师点睛】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的。17（2018辽宁省营口市开发区第一高级中学高二月考）如图甲所示为某一小灯泡的 UI 图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个 4 的定值电阻 R 串联，接在内阻为 1 、电动势为 3 V 的电源两端，如图乙所示，则A通过每盏小灯泡的电流强度约为 0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率约为 0.6 WB通过每盏小灯泡的电流强度约为 0.3
14、A，此时每盏小灯泡的电功率约为 0.6 WC通过每盏小灯泡的电流强度约为 0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率约为 0.2 WD通过每盏小灯泡的电流强度约为 0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率约为 0.4 W【答案】C【解析】设通过每个小灯泡的电流为 I，电压为 U，则电路中总电流为 2I根据闭合电路欧姆定律得： ，代入得： ，当 时， ；当 时， ，在3100.3AI0I3VUI图上作出 的图象如图所示，此图线与小灯泡的 U-I 图线的交点即为乙图状态下小灯泡的工310UI作状态，由图读出通过每盏小灯泡的电流强度为 ，电压为 ，则此时每盏小灯泡的电.2I1功率为： ，故 C 正确，ABD 错误
15、。【名师点睛】本题考查运用数学知识解决物理问题的能力，由物理规律得到解析式作出图象是常用的思路，同时注意分析电路结构，再根据闭合电路欧姆定律分析对应电流与电压间的关系是解题的关键。18小芳家正在使用的电器有电灯、洗衣机、电冰箱，小芳从家里的总电能表中测得在时间 t 内消耗的电能为 W。设小芳家的供电电压为 U，总电流为 I，上述电器的总电阻为 R，总功率为 P。下列关系式正确的是A B2UPR2WIRtC DtU【答案】C19（2018浙江省选考十校联盟适应性考试） 太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，用代替传统公用电力照明的路灯，白天太阳能电池对蓄电池充电，晚上蓄电池的电能供给路灯照明。太
16、阳光垂直照射到地面上时，单位面积的辐射功率为 。某一太阳能路灯供电系统对一盏 LED 灯供电 ， 太 阳 阳 能 电 池 的 光 电 转 换 效 率 为 12%左 右 ， 电 池 板 面 积 1 m2， 采 用 一 组 24V 的 蓄 电 池 （ 总 容 量300 Ah），LED 路灯规格为“40 W，24 V”，蓄电池放电预留 20%容量，下列说法正确的是A蓄电池的放电电流约为 0.6 A B一盏 LED 灯每天消耗的电能约为 0.96 kWhC该太阳能电池板把光能转换为电能的功率约为 40 WD平时把该蓄电池充满所需要的最大能量约为 5.76 kWh【答案】D【解析】蓄电池的放电电流为 I
17、= =1.67 A，故 A 错误；一盏 LED 灯的功率为 40 W，每天平402PU均使用按 10 小时算，每天消耗的电能约为：W= Pt=40 W10 h=400Wh=0.40 kWh，故 B 错误；太阳能电池板把光能转化为电能的功率 P=P0S12%=1.0103112% W=120 W，故 C 错误；把蓄电池完全充 满 电 ， 假 设 太 阳 能 电 池 板 全 部 用 于 对 蓄 电 池 充 电 ， 需 能 量 为 ： E=(1-0.2)qU=0.830024Wh=5760Wh=5.76kWh，故 D 正确。20一电熨斗的铭牌标有“220 V1 000 W”字样，则它正常工作 20
18、分钟电流做功为A2.010 4 J B1.010 3 JC1.210 6 J D2.010 4 J【答案】C【解析】电熨斗正常工作时电压为 U=220 V，功率为 P=1 000 W，则电熨斗正常工作 20 分钟电流做功为： ，故选项 C 正确。【名师点睛】本题首先要知道电熨斗正常工作时的电压为额定电压，功率为额定功率，即可由公式求解。WPt21一根电阻丝，通过 2 C 电荷量所消耗的电能是 8 J，若在相同的时间内通过 4 C 的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是A4 V，16 J B8 V，16 J C4 V，32 J D8 V ，32 J【答案】D22（2018山东省德州市高一
19、下学期期末） 如图所示电源电动势 E=6 V，内阻 ，定值电阻1r与电动机 M 串联接在电源上，开关闭合后，理想电流表示数为 1 A，电动机刚好正常工作，2R电动机的线圈电阻 。下列说法中正确的是0.5RA定值电阻消耗的热功率 2 WB电动机的输出功率为 2.5 WC电动机的输出功率为 3 WD电源的输出功率是 6 W【答案】AB【名师点睛】由 P=UI 求出电动机输入功率，由 P=I2R 求出电动机热功率，电动机输入功率与热功率之差是电动机的输出功率。23如图电路中，电灯 L1、L 2 都标有“220 V、40 W”；电灯 L3、L 4 都标有“220 V、100 W”。将 A、B 两端接入
20、电源，最暗的灯是AL 1 BL 2CL 3 DL 4【答案】B【解析】由：P= 得：R= ，故四灯电阻：R 1=R2R3=R4，由图知，L 1 和 L4 串联，由于2U2PP=I2R，R 1R4，I 1=I4 ，故 P1P4 ，L 2 和 L3 并联，R 2R3，由于 P= ，故 I2I2，R 3=R4，I 3P2，P 3P4P3P2，故 L1 的电功率最大、最亮；L 2 的电功率最小、最暗，故选 B。24（2018浙江省杭州市高考命题预测卷） 电动自行车是生活中重要的交通工具，某品牌电动自行车的铭牌如下：车型：20电动自行车 电池规格：DC 36V20 寸（车轮直径：508mm） 36V 8
21、Ah（蓄电池）整车质量：40kg 额定转速：240r/min（转/分）外形尺寸：L1800mmW650mmH1100mm 额定输出功率：171W电机：后轮驱动、直流永磁式电机 额定工作电压/电流：36V/5A根据此铭牌中的有关数据，下列说法正确的是A电动车的电动机内阻为 7.2B充满电时蓄电池需要的能量 E=288JC额定功率下行驶时，电动机的效率为 95%D充满电后，在额定功率下连续行驶的最长时间为 2h【答案】C25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、S 2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 220 V，吹冷风时的功率为 120 W，吹热风时的功率为 1 000 W，关于该电吹风，下列说法正确的是A电热丝的电阻为 55 B电动机的电阻为1203C当电吹风热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为 10JD当电吹风热风时，电动机每秒钟消耗的电能为 2【答案】A D
