2020-2021學(xué)年人教版物理選修3-1習(xí)題：第2章 5 焦耳定律 含解析

1、祝學(xué)子學(xué)業(yè)有成，取得好成績第二章5練案14 基礎(chǔ)夯實(shí) 一、選擇題(14題為單選題，5題為多選題)1(2019江西省九江一中高二上學(xué)期期末）關(guān)于電功w和電熱q的說法，正確的是（b)a在任何電路里都有wuit，qi2rt,且wqb在任何電路里都有wuit，qi2rt，且w不一定等于qcwuit，qi2rt均只在純電阻電路中才成立dwuit在任何電路中都成立，qi2rt只在純電阻電路中成立解析：非純電阻電路中，wuit用來求電功；qi2rt用來求電熱,但wq；只有在純電阻電路，根據(jù)能量守恒電功和電熱相等,電功可用公式wuit計(jì)算，也可用公式wi2rt計(jì)算,故a錯(cuò)誤；b正確;wuit可用于任何電路求總

2、電功；而qi2rt可以適用任何電路求熱功，故cd均錯(cuò)誤。2室內(nèi)有幾種用電器:1。5 kw的電飯煲、200 w的電冰箱、750 w的取暖器、250 w的電視機(jī)和2 kw的空調(diào)器.如果進(jìn)線處有13 a的保險(xiǎn)絲，供電電壓為220 v，下列情況下不可能同時(shí)使用的是（c）a電飯煲和電冰箱b取暖器和空調(diào)器c電飯煲和空調(diào)器d電冰箱、電視機(jī)和空調(diào)器解析：電路中允許的最大功率為p mui2 860 w.用電器的功率之和大于p m時(shí)，用電器就不可能同時(shí)使用，故選c。3在高速公路隧道內(nèi)兩側(cè)的電燈泡不易更換,為了延長電燈泡的使用壽命，一個(gè)接口處通常安裝兩個(gè)完全相同的燈泡，下列說法正確的是（a)a兩個(gè)燈泡串聯(lián)b兩個(gè)燈泡

3、并聯(lián)c每個(gè)燈泡實(shí)際消耗的功率是其額定功率的四分之一d每個(gè)燈泡實(shí)際消耗的功率小于其額定功率的四分之一解析：兩個(gè)燈泡串聯(lián)，每個(gè)燈泡承受的電壓為u v110 v，低于額定電壓，燈泡不易損壞,故a正確；兩個(gè)燈泡并聯(lián)，每個(gè)燈泡承受的電壓為u220 v，仍等于燈泡的額定電壓，燈泡正常工作，不能延長電燈泡的使用壽命，故b錯(cuò)誤；由p，兩個(gè)燈泡串聯(lián)時(shí)，u變?yōu)樵瓉淼模捎跓艚z較正常發(fā)光時(shí)溫度偏低，故燈絲電阻較正常發(fā)光時(shí)小，所以每個(gè)燈泡實(shí)際消耗的功率大于其額定功率的四分之一，故c、d錯(cuò)誤。4如圖所示，r12 ，r210 ，r310 ，a、b兩端接在電壓恒定的電源上，則(b）as斷開時(shí),r1與r2的功率之比為51bs

4、閉合時(shí)通過r1與r2的電流之比為21cs斷開與閉合兩種情況下,電阻r1兩端的電壓之比為21ds斷開與閉合兩種情況下，電阻r2的功率之比為712解析：由pi2r,i相等,r1與r2的功率之比等于電阻之比15，故a錯(cuò)誤；s閉合i2i3，則i12i2，故b正確；s斷開時(shí),u1u2r1r215,則u1uab，s閉合時(shí)，u1u2r1 r225,則u1uab，故c錯(cuò)誤；u2uab，u2uab，由p2，p2p24936,故d錯(cuò)誤；故選b。5（2019河北省石家莊一中高二檢測)在如圖所示的電路中，輸入電壓u恒為8 v,燈泡l標(biāo)有“3 v，6 w”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻rm1 。若燈泡恰能正常發(fā)光，下列說法正確

5、的是(ac）a電動(dòng)機(jī)的輸入電壓是5 vb電動(dòng)機(jī)的效率是80%c流過電動(dòng)機(jī)的電流是2 ad整個(gè)電路消耗的電功率是10 w解析：電路電流i a2 a，整個(gè)電路消耗的電功率piu16 w，電動(dòng)機(jī)的輸入電壓umuul5 v,電動(dòng)機(jī)的效率10060%，綜上所述可知選項(xiàng)ac正確。二、非選擇題6如圖所示的電路中，電阻r11 ，r22 ,r33 ,在a、b間接電源,s1、s2都打開，此時(shí)電阻r1、r2、r3消耗的功率之比p1p2p3_123_；當(dāng)s1、s2都閉合時(shí),電阻r1、r2、r3消耗的功率之比p1p2p3_632_。解析：當(dāng)兩個(gè)開關(guān)均打開時(shí)，三個(gè)電阻串聯(lián),電流相等，則由pi2r可知，功率之比等于電阻之比

6、;故p1p2p3123；當(dāng)開關(guān)均閉合時(shí),三個(gè)電阻并聯(lián)，電阻兩端的電壓相等，則由p可知，功率之比與電阻成反比；故p1p2p3632.7一只規(guī)格為“220 v2 000 w”的電爐，求在正常工作時(shí)的電阻。若電網(wǎng)電壓為200 v，求電爐的實(shí)際功率。在220 v電壓下，如果平均每天使用電爐2 h，求此電爐一個(gè)月要消耗多少度電？（一個(gè)月30天）答案：24。2 1653 w120度解析：設(shè)電爐電阻為r，由p得r 24.2 當(dāng)電壓為u200 v時(shí)，電爐的實(shí)際功率為p w1 653 w在220 v的電壓下,一個(gè)月耗用電能wpt2302 kwh120 kwh。 能力提升 一、選擇題（單選題)1.如圖所示是某款理

7、發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動(dòng)機(jī)m和電熱絲r構(gòu)成，當(dāng)閉合開關(guān)s1、s2后，電動(dòng)機(jī)正常工作，將空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入，經(jīng)電熱絲加熱，形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出，斷開開關(guān)s1,電吹風(fēng)吹冷風(fēng)。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220 v，吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1 000 w，吹冷風(fēng)時(shí)的功率為120 w，關(guān)于該電吹風(fēng),下列說法正確的是（c）a當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲每秒消耗的電能為1 000 jb當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，電熱絲每秒消耗的電能為120 jc電熱絲的電阻為55 d電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為 解析：吹熱風(fēng)時(shí),電熱絲和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，即電路消耗的電功率等于電熱絲消耗的電功率與電動(dòng)機(jī)消耗的電功率之和，故1 000 w120 wp熱，則電

8、熱絲的功率為p熱880 w，根據(jù)公式wpt，可得當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲每秒消耗的電能為880 j,根據(jù)公式p可得電熱絲的電阻為r55 ，選項(xiàng)a錯(cuò)誤，c正確；當(dāng)吹冷風(fēng)時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)工作，電熱絲不工作，電熱絲消耗的電能為0，選項(xiàng)b錯(cuò)誤;因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)是非純電阻，所以不能根據(jù)r求解線圈電阻，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。2有四盞電燈，如圖所示連接在電路中，l1和l2都標(biāo)有“220 v，100 w”字樣,l3和l4都標(biāo)有“220 v，40 w”字樣，把電路接通后,亮度最暗的燈泡是(c)al1bl2cl3dl4解析：根據(jù)串聯(lián)電路的電壓分配原則知l2、 l3兩端的電壓最小，l4兩端的電壓最大。根據(jù)并聯(lián)電路的電流分配原則知通過

9、l3的電流小于通過l2的電流.由此可知l4最亮，l1次之，l3最暗.選項(xiàng)c正確。3(2019河北正定中學(xué)高二上學(xué)期段考）一個(gè)電飯煲和一臺(tái)洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸出電壓為220 v的交流電源上（電源內(nèi)阻忽略不計(jì)),均正常工作。用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0 a，通過洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)的電流是0。50 a，則下列說法中正確的是(c)a電飯煲的電阻為44 ，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為440 b電飯煲消耗的電功率為1 555 w，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為155.5 wc1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6。6104 j，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為6。6103 jd電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍解析

10、:由于電飯煲是純電阻用電器，所以r144 ，p1ui11 100 w,其在1 min內(nèi)消耗的電能w1ui1t6.6104 j,洗衣機(jī)為非純電阻用電器，所以r2440 ，p2ui2110 w，其在1 min內(nèi)消耗的電能w2ui2t6。6103 j，其熱功率p熱p2，而p110p2,所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍,只有選項(xiàng)c正確。4某實(shí)物投影機(jī)有10個(gè)相同的強(qiáng)光燈l1l10（24 v/200 w）和10個(gè)相同的指示燈x1x10(220 v/2 w）,將其連接在220 v交流電源上,電路如圖.若工作一段時(shí)間后l2燈絲燒斷，則(c）ax1的功率減小，l1的功率增大bx1的功率增大,

11、l1的功率增大cx2的功率增大，其他指示燈的功率減小dx2的功率減小，其他指示燈的功率增大解析：l2和x2并聯(lián),燈絲燒斷.x2兩端電壓增大，由p知，照明燈x2實(shí)際功率變大；在串聯(lián)電路中總電壓等于分電壓之和，x2兩端電壓增大，所以其他燈組兩端電壓減小,由p知：其他指示燈的實(shí)際功率減小。故選c.二、非選擇題5.如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng),它在有陽光時(shí)通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電,二者皆備時(shí)同時(shí)發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲(chǔ)存起來，供路燈照明使用.為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90%左右即停止，放電余留20左右即停止電能輸出。下表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案:風(fēng)力

12、發(fā)電機(jī)太陽能電池組件最小啟動(dòng)風(fēng)速1。0 m/s太陽能電池36 w最小充電風(fēng)速2。0 m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%最大限制風(fēng)速12.0 m/s蓄電池500 ah12 v最大輸出功率400 w大功率led路燈80 w12 v當(dāng)風(fēng)速為6 m/s時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0 w，在這種情況下，將蓄電池的電量由20%充至90所需時(shí)間為_84_h；如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲?qiáng)度約為240 w/m2,要想使太陽能電池的最大輸出功率達(dá)到36 w,太陽能電池板的面積至少要_1_ m2.解析：由題意:it500 ah70%，即t350 ah，將p50 w,u12 v代入得t84h，因?yàn)樘柲苻D(zhuǎn)化效率為15%,所以有240 s15%36，得s1 m2。6。(2019江蘇省海頭高中、海州高中高二上學(xué)期聯(lián)考)如圖所示是一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖.電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻r0。8 ，電路中另一電阻r10 ，直流電壓u210 v，電壓表示數(shù)uv110 v。試求：（1)通過電動(dòng)機(jī)的電流；（2)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率;（3)若電動(dòng)機(jī)以v1 m/s勻速豎