焦耳定律经典练习题(含答案详解).pdf

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1、$电功率和热功率 1一台电动机，额定电压为 100 V，电阻为 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 W C1 000 W D475 W 答案 B 解析 电动机的热功率PI2r521 W25 W，B 正确，A、C、D 错误 电功和电热 2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I2，则在时间t内产生的热量为()A4Q B2Q 答案 C 解析 根据QI2Rt得，电阻变为原来的 2 倍，电流变为原来的12，时间不变，则热量变为原来的12.C 正确 非纯电阻电路的特点及有关计算 图 263 3如图 263 所示是一直

2、流电动机工作时的电路图电动机内阻r，电路中另一电阻R10，直流电压U160 V，电压表示数UV110 V试求：#(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)电动机输出的机械功率 答案(1)5 A(2)550 W(3)530 W 解析(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压URUUV(160110)V50 V 通过电阻R的电流IRURR5010 A5 A 即通过电动机的电流IMIR5 A.(2)电动机的分压UMUV110 V|输入电动机的功率P入IMUM550 W.(3)电动机的发热功率P热I2Mr20 W 电动机输出的机械功率P出P入P热530 W (时间：60 分钟)题组一 电功

3、和电功率 1关于电功，下列说法中正确的有()A电功的实质是静电力所做的功 B电功是电能转化为其他形式能的量度 C静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 D电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案 AB 2关于四个公式PUI；PI2R；PU2R；PWt，下列叙述正确的是()A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 AB 解析 PUI、PWt适用于任何电路的电功率的计算，而PI2R、PU2R只适用于纯电阻电路的电功率的计算，故 A 正确，C 错误PI2R适用于任何电路的热功率的计算，PUI、PU2R

4、只适用于纯电阻电路的热功率的计算，故 B 正确 3两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100，10 W”和“20，40 W”，则它们的额定电流之比为()5 20 C.510 D12 000 答案 C 解析 由公式PI2R得：I PR，所以I1I2510.4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较它们产生的热量，结果是()，A电风扇最多 B电烙铁最多 C日光灯最多 D一样多 答案 B 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，电风扇部分电能转化为机械能，日光灯部分电能转化为光能，故 B 选项正确 5额定电压都是 11

5、0 V，额定功率PA100 W，PB40 W 的灯泡两盏，若接在电压为 220 V 的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是()答案 C.解析 判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流，对灯泡有PUIU2R，可知RARB.对于 A 电路，由于RARB，所以UBUA，且有UB110 V，B 灯被烧毁，UA110 V，A 灯不能正常发光 对于 B 电路，由于RBRA，A 灯又并联变阻器，并联电阻更小于RB，所以UBU并，B 灯烧毁 对于 C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可能UAUB110 V，两灯可以正常发光 对于 D 电路，若变阻器的有

6、效电阻等于 A、B 的并联电阻，则UAUB110 V，两灯可以正常发光 比较 C、D 两个电路，由于 C 电路中变阻器功率为(IAIB)110 V，而 D 电路中变阻器功率为(IAIB)110 V，所以 C 电路消耗电功率最小 6两盏额定功率相同的灯泡A和B，其额定电压UAUB，则下列说法正确的是()A两灯正常发光时，灯泡的电流IAIB B两灯电阻RARB C将两灯串联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PAPB D将两灯并联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PARB，由PUI可知额定电流IAPB；两灯并联后，由并联电路的功率分配关系可知P1R，所以PAPB.题组二 非纯电阻电路及焦耳定律！7有一内

7、阻为 的电解槽和一盏标有“110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为 220 V 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 120 W B电解槽消耗的电功率为 60 W C电解槽的发热功率为 60 W D电路消耗的总功率为 60 W 答案 B 解析 灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得 110 V 电压，且流过电解槽的电流II灯60110 A611 A，则电解槽消耗的电功率PIUP灯60 W，A选项错误，B选项正确；电解槽的发热功率P热I2r W，C 选项错误；电路消耗的总功率P总IU总611220 W120 W，D 选项错误 、图 264 8如图264所示，直流电动机线

8、圈的电阻为R，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U，通过电动机的电流为I，则()A电动机内部发热功率为I2R B电动机的机械功率为IU C电动机的总功率为IU D电动机机械功率为IUI2R 答案 ACD 9下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目，试判断 (1)正常工作时，其中功率最大的是()A54 cm 彩色电视接收机：工作电压 170 V240 V；工作频率 50 Hz；额定功率 85 W BBC65B 电冰箱：额定电压 220 V；工作频率 50 Hz；额定功率 70 W；耗电量：kWh/24 h CFS69 电风扇：规格 400 mm；额定电压 220 V

9、；工作频率 50 Hz；额定功率 65 W DKFR33GW 空调机：额定电压 220 V；工作频率 50 Hz；制冷/制热电流 6.2 A(2)根据上题铭牌上提供的信息，判断在12 h内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是()A电冰箱比电风扇多 B电风扇比电冰箱多 C电风扇与电冰箱一样多 D电冰箱比电风扇可能多，也可能少 答案(1)D(2)B 解析(1)根据题意得：正常工作时电视机的功率为 85 W，电冰箱的功率为 70 W，电风扇的功率为 65 W，空调机的功率为PUI1 364 W，因此，功率最大的是空调机(2)依据电冰箱铭牌可知，电冰箱在 12 h 内消耗电能为 kWh，

10、而电风扇在 12 h 内消耗电能为WPt kWh，故 B 选项正确 图 265 10如图 265 所示，电阻R120，电动机的绕组的电阻R210.当电键打开时，电流表的示数是 0.5 A，当电键合上后，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()AI1.5 A BI1.5 A CP15 W DP15 W 答案 BD 解析 电路两端的电压为：UI1R10.5 A20 10 V电动机是非纯电阻用电器，UI2I22R2，所以I2UR21 A电流表的示数II1I21.5 A，A 错误、B 正确电路总功率为PU(I1I2)15 W，C 错误、D 正确 题组三 综合题组 1

11、1用稳压电源和三根电阻丝R1、R2、R3来加热一桶水，三根电阻丝采用如图所示的几种连接方式，则供热最快的是()答案 C）解析 A 选项总电阻为R3，B 选项总电阻为R1R2R3，C 选项的总电阻小于R1、R2、R3三个电阻的任何一个电阻，D 选项的总电阻大于R3，E 选项的总电阻大于R1，可知 C 选项的总电阻最小，根据PU2R知，功率最大，供热最快故 C 正确 12功率为 10 W 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

12、省的电能最接近()A8108 kWh B81010 kWh C81011 kWh D81013 kWh 答案 B 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)1035365 kWh kWh，假设全国共有 4 亿户家庭，则全国一年节省的电能为4108 kWh1010 kWh，最接近 B 选项，故选项 B 正确，选项 A、C、D 错误 13规格为“220 V 36 W”的排气扇，线圈电阻为 40，求：(1)接上 220 V 的电源后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；;(2)如果接上(1)中电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率 答案(1)35

13、 W 1 W(2)1 210 W 1 210 W 解析(1)排气扇在 220 V 的电压下正常工作时的电流为 IPU36220 A0.16 A 发热功率为 P热I2R240 W1 W 转化为机械能的功率为 P机PP热(361)W35 W.(2)扇叶被卡住不能转动后，电动机所在电路成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为IUR22040 A5.5 A 电动机消耗的功率即电功率等于发热功率：P电P热UI220 W1 210 W.14表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数，根据表中提供的信息，探究以下问题：规格 后轮驱动直流电机 ；车型 26电动自行车 额定输出功率 120 W

14、 整车质量 30 kg 额定电压 40 V&最大载重 120 kg 额定电流 3.5 A(1)在额定电压下工作时，该电机的内阻是多少其效率为多大(2)假设行驶过程中所受阻力是车和人总重的倍，在最大载重量的情况下，人骑车行驶的最大速度为多大(g 取 10 m/s2)答案(1)%(2)4 m/s 解析(1)由题目提供的表可知，电机的输出功率为P出120 W，额定电压为U040 V，额定电流为I03.5 A 电机正常工作时输入功率为 P入U0I040 W140 W 所以电机的效率为 P出P入100%120140100%设电机的内阻为r，则由欧姆定律知P入P出I20r 解得r (2)设车的质量为m，由题意知，行驶时所受阻力为F阻k(Mm)g 当达到最大速度vmax时，应用P出F阻vmax 解得vmax4 m/s.