1、5.焦耳定律(本栏目内容,在学生用 书中分册装订!)1关于电功 W 和电热 Q 的说法正确的是( )A在任何电路中都有 WUIt、QI 2Rt,且 WQB在任何电路中都有 WUIt、Q I 2Rt,但 W 不一定等于 QCWUIt、QI 2Rt 均只有在纯电阻电路中才成立DWUIt 在任何电路中成立,QI 2Rt 只在纯电阻电路中成立解析: WUIt、QI 2Rt 适用于一切 电路,但在 纯电阻电路中 WQ,在非纯电阻电路中 W Q,B 对,A、C、D 错答案: B2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
2、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 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 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 D 错答案: C3把家用电炉的电热丝剪去一小段后,继续使用,则在同样的时间内( )A由 QI 2Rt 可知,电炉的发热量减少B由 QUIt 可知,电炉的发热量不变C由 Q t 可知,电炉的发热量增加U2RD无法确定解析: 电压 U 不变,R 变小,故选 C.答案: C4一电动机
3、,线圈电阻为 R,在它两端加上电压 U,电动机正常工作,测得通过它的电流为 I,电动机的机械功率是 ( )AI 2R B.U2RCUII 2R DUI解析: 电动机的电功率 PUI,热功率 P 热 I 2R,所以机械功率是 P 机 PP 热UI I2R,故 C 项正确答案: C5. 一台电动机,额定电压是 100 V,电阻是 1 .正常工作时,通过的电流为 5 A,则电动机因发热损失的功率为( )A500 W B25 WC1 000 W D475 W解析: 电动机的热功率 PI 2r(5 A)21 25 W, B 正确,A、C、 D 错误答案: B6锰铜合金的电阻几乎不受温度变化的影响,常用来
4、制作标准电阻下图是两个标准电阻的伏安特性曲线,若把两个电阻串联接入电路中,在相同时间内产生的热量关系为( )AQ 1Q 2 BQ 1Q2CQ 1Q2 D无法确定解析: 由 IU 图线的斜率表示电阻的倒数可知 R1R2,由焦耳定律 QI 2Rt 得Q1Q2.答案: C7如图所示,电路两端的电压 U 保持不变,电阻 R1、R 2、R 3 消耗的电功率一样大,则电阻之比 R1R 2R 3 为( )A111 B411C144 D122解析: R 2、R3 并联,电压相等,功率又相等,所以电流相等,电阻相等,因此通 过 R1 的电流是通过 R2电流的两倍;又因为功率相等,根据 PI 2R 可知,R 1
5、是 R2 的 .根据以上分析14可知 R1R 2 R3144.答案: C8.如图所示,电路电压 U 保持不变,滑动变阻器 R 的总阻值与 R2 的阻值均为 20 ,电阻 R1 的阻值为 5 .当滑动变阻器 R 的滑动端 P 由 a 向 b 滑动过程中( )A干路中电流不断增大BR 1 上消耗电功率不断增大CR 1 上消耗电功率不断减小DR 2 上消耗电功率不断减小解析: 滑片由 a 向 b 滑动时,R 变小, R 并 变小, R 总 变小,电路中的总电流变大,R 1 两端的电压变大,消耗的功率变 大;并联部分电压变小, R2 消耗的功率变小答案: ABD9(2012浙江理综)功率为 10 W
6、的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为 60 W 的白炽灯相当根据国家节能战略,2016 年前普通白炽灯应被淘汰假设每户家庭有 2 只 60 W的白炽灯,均用 10 W 的 LED 灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近( )A810 8 kWh B810 10 kWhC810 11 kWh D810 13 kWh解析: 按每户一天亮灯 5 小时计算,每 户一年节省的电 能为(260210)103 5365 kWh182.5 kWh,假设全国共有 4 亿户家庭,则全国一年节省的电能为182.54108 kWh7.3 1010 kWh,最接近于 B 选项,故 选项 B 正确,选项 A、C、D
7、错误答案: B10一个电阻接到某电路后,消耗的功率为 110 W,通过 3 C 的电荷量时,有 330 J 的电能转化为内能,则( )A电阻所加电压为 330 VB通过电阻的电流为 1 AC电阻通电时间为 3 sD这个电阻的阻值为 110 解析: 由 WqU 得 U 110 V ,故 A 错误Wq 330 J3 C由 WPt 得 t 3 s,又由 qIt 得 I 1 A,故 B、C 正确WP 330 J110 W qt 3 C3 s由 WQI 2Rt 得 R 110 . 故 D 正确WI2t答案: BCD11.如图所示,粗细均匀的金属环上 A、B、C 、D 四点把其周长分成四等份,当 A、B
8、点接入电路中时,圆环消耗的电功率为 P;当 A、D 点接入电路中时,圆环消耗的电功率为(电源内阻不计)( )A3P B. P43CP D. P34解析: 设电路两端的电压为 U,金属环每一等份的电阻为 R.当 A、B 点接入电路中时(图甲),电路的 总电阻为 R,圆环 消耗的电功率 P ;当 A、D 点接入电路中时( 图乙),电路U2R的总电阻为 R,圆环消耗的电 功率 P P.故选项 B 正确34 4U23R 43甲 乙答案: B12在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路当调节滑动变阻器 R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为 0.5 A 和 1.0 V;重新调节 R
9、,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为 2.0 A 和 15.0 V求:(1)这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻(2)电动机正常工作状态时匀速提升一个 2 kg 的物体,该物体竖直上升的速度多大? (g取 10 m/s2)解析: (1)当电流表和电压表的示数为 0.5 A 和 1.0 V 时电动机停止工作,电路中只有电动机的内阻消耗电能,其阻 值 r 2 .当电动机正常工作时,电流表、电压表U1I1 1.0 V0.5 A示数分别为 2.0 A 和 15.0 V,则电动机的总功率 P 总 U 2I215.02.0 W30.0 W,线圈电阻的热功率 P 热 I r2.0 22 W8.0 W,所以 P 输出 P 总 P 热 30.0 W 8.0 W22.0 W.2(2)由 P 出 mg v 得v m/s1.1 m/sP出mg 22210答案: (1)22.0 W 2 (2)1.1 m/s