学年高中物理第二章恒定电流第节焦耳定律课时训练含解析新人教版选修-.doc

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1、第5节焦耳定律根底训练生活中的电功率1.额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯,各自在额定电压下正常工作了相同的时间.比拟它们产生的热量,结果是(B)A.电风扇最多B.电烙铁最多C.日光灯最多D.一样多解析:在三种用电器中,只有电烙铁能将电能全部转化为内能,电风扇将局部电能转化为机械能,日光灯将局部电能转化为光能,故B选项正确。2.通过电脑的USB接口不仅可以在电脑和各种数码产品之间传递数据,也可以为数码产品供电。现通过电脑的USB接口给一个阻值为10 的电热鼠标垫供电,供电电流为0.5 A,那么此电热鼠标垫的发热功率是(D)A.50 WB.20 WC.5 W D.2.5 W解析:P

2、=I2R=0.5210 W=2.5 W,选项D正确。电功和电功率3.在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换,为了延长电灯泡的使用寿命,一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡,以下说法正确的选项是(A)A.两个灯泡串联B.两个灯泡并联C.每个灯泡实际消耗的功率是其额定功率的四分之一D.每个灯泡实际消耗的功率小于其额定功率的四分之一解析:两个灯泡串联时,每个灯泡承受的电压为U= V=110 V,低于额定电压,灯泡不易损坏,故A正确;两个灯泡并联,每个灯泡承受的电压为U=220 V,仍等于灯泡的额定电压,灯泡正常工作,不能延长电灯泡的使用寿命,故B错误;由P=,两个灯泡串联时,U变为原来的,由于灯丝较正

3、常发光时温度偏低,故灯丝电阻较正常发光时小,所以每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一,故C,D错误。4.把标有“220 V40 W和“220 V15 W的甲、乙两盏灯串联接在220 V电压下,那么下面分析正确的选项是(D)A.两盏灯的总功率等于55 WB.两盏灯的总功率大于15 W,小于40 WC.甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率D.乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率解析:设“220 V40 W灯的电阻为R1,“220 V15 W灯的电阻为R2,当两灯串联后,总电阻大于R2,根据P=可知,总功率小于P2,A,B错;在串联电路中,功率P与R成正比,由于R1R2,所以串联后P1P2,C错,

4、 D对。焦耳定律的理解和应用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,假设要产生相等的热量,那么两种方法所需的时间之比t串t并为(C)A.11B.21C.41D.14解析:设每根电热丝电阻为R,那么R串=2R,R并=。由Q=W=t得t串t并=41。6.某实物投影机有10个相同的强光灯L1L10(24 V,200 W)和10个相同的指示灯X1X10(220 V,2 W),将其连接在220 V电压上,电路如下图,假设工作一段时间后,L2灯丝烧断,那么(C)A.X1的功率减小,L1的功率增大B.X1的功率增大,L1的功率增大C.X2功率增大,其他指示灯的功率减小D.X2功率减小,其他

5、指示灯的功率增大解析:显然L1和X1并联、L2和X2并联然后它们再串联接在220 V电压上,L2灯丝烧断,那么总电阻变大,干路中电流I减小,又L1和X1并联的电流分配关系不变,那么X1和L1的电流都减小,功率都减小,同理可知除X2和L2外各灯功率都减小,A,B均错误;由于I减小,各并联局部的电压都减小,总电压不变,那么X2上电压增大,根据P=可知X2的功率变大,C正确,D错误。非纯电阻电路的分析7.一电动自行车动力电源上的铭牌标有“36 V、10 Ah字样,假设工作时电源(不计内阻)的输出电压恒为36 V,额定输出功率为180 W,由于电动机发热造成的损耗(其他损耗不计),电动自行车的效率为8

6、0%,那么以下说法正确的选项是(D)A.额定工作电流为10 AB.电池充满电后总电量为3.6103 CC.自行车电动机的内阻为7.2 D.自行车保持额定功率行驶的最长时间是2 h解析:由P=UI可知,额定电流I= A=5 A,故A错误;电量q=10 Ah= 103 600 C=3.6104 C,故B错误;电动车的热功率P热=-P= W- 180 W=45 W,那么由P热=I2r可得,r= =1.8 ,故C错误;根据电池容量Q=10 Ah,电流为5 A,行驶时间t= h=2 h,故D正确。8.(2022浙江桐乡测试)如图为2022年5月戴森公司出售的360Eye扫地机器人。360Eye内置锂电池

7、容量为2 250 mAh,在一般状况下,充满一次电可供其运行的时间为45 min。360Eye扫地机器人额定功率为54 W,那么以下说法正确的选项是(B)A.扫地机器人正常工作时的电流是2.25 AB.扫地机器人正常工作时额定电压为18 VC.扫地机器人工作时的内阻为6 D.扫地机器人电池充满电之后的电能为4.374105 J解析:根据电流的定义式可得工作电流为I= A=3 A,故A错误;机器人额定功率为54 W,那么工作电压U= V=18 V,故B正确;机器人消耗的电功率大局部转化为机械能,所以其电阻值一定小于r= =6 ,故C错误;机器人电池充满电之后的电能等于放电过程中消耗的电能E=Pt

8、=542 700 J=1.458105 J,故D错误。能力提升9.(2022浙江“七彩阳光联盟联考)如下图的充电宝是由可充电电池(称为电芯)和输入、输出接口电路组成的,下表列出了它的几个主要参数:尺寸142 mm6518.6 mm重量235 g电芯参数3.6 V10 000 mAh最大可输出容量6 000 mAh输入DC5 V2.2 A输出DC5 V2 A(最大)工作温度-10 60 保护电路有根据上述信息,以下说法正确的选项是(D)A.充电宝充电时输入电压为3.6 VB.充电宝充电时输入电功率为10 WC.充电宝以最大电流输出时可工作5小时D.充电宝充满电时电芯储存的能量为129 600 J

9、解析:根据表格可知,充电输入电压为5 V,电流为2.2 A,电功率为5 V2.2 A=11 W,所以选项A,B错误;最大可输出容量6 000 mAh,最大输出电流2 A,因此可以用最大电流工作3 h,选项C错误;电充满时的能量E=UQ=3.6103 600 J=1.296105 J,所以选项D正确。10.某品牌电动汽车电池储存的电能为60 kWh,充电时,直流充电桩的充电电压为400 V,充电时间4.5 h,充电效率95%,以v=108 km/h的速度在高速公路匀速行驶时,汽车的输出功率为15 kW,转化机械能的效率90%,那么(D)A.充电电流约为33 AB.匀速行驶距离可达432 kmC.

10、匀速行驶时每秒钟消耗电能1.5104 JD.匀速行驶时所受阻力为500 N解析:电能E=60 kWh=60103 Wh,那么由W=UIt可知,充电电流I= A35 A,故A错误;汽车能匀速行驶的时间t= h=3.6 h,故汽车匀速行驶的最大距离为x=vt=1083.6 km=388.8 km,故B错误;匀速行驶时每秒钟输出的电能W=Pt=151031 J=1.5104 J,因消耗电能中有一局部转化为内能,故消耗的电能一定大于1.5104 J,故C错误;匀速行驶时v=108 km/h=30 m/s,F=f,由P=Fv=fv,可得f= N=500 N,故D正确。11.微型吸尘器的直流电动机内阻一定

11、,把它接入电压为U1=0.2 V的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流I1=0.4 A;假设把电动机接入电压为U2=2.0 V的电路中,电动机正常工作,工作电流是I2= 1.0 A,求:(1)电动机线圈的电阻R;(2)电动机正常工作时的输出功率及吸尘器的效率;(3)如果电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机此时的发热功率(设此时线圈未被烧坏)。解析:(1)电动机不转时,设线圈电阻为R,那么R= =0.5 。(2)电动机正常工作时消耗的功率为P=U2I2=2.01.0 W=2.0 W,电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率为P损=R=1.020.5 W=0.5 W,电动机正常工作时输出功率为P出=P-P损=(2.0-0.5) W=1.5 W,电动机正常工作时吸尘器的效率为=100%=100%=75%。(3)电动机正常工作时转子被卡住,电功全部转化为电热,P热= W =8 W。答案:(1)0.5 (2)1.5 W75%(3)8 W