人教版 (新课标)选修35 焦耳定律课后练习题

课后巩固提升

巩 固 基 础

1．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是(　　)

A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt

B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt

C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q＝I2Rt

D．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝IUt

解析　在纯电阻电路中电功和电热是相同的，故A说法正确；在非纯电阻电路中计算电功只能用W＝UIt，故B说法错误．

答案　B

2．对于纯电阻用电器，下列说法中正确的是(　　)

A．如果额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较大

B．如果额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较小

C．如果额定电压相同，额定功率较大的用电器电阻较大

D．如果额定电压相同，额定功率较大的用电器电阻较小

解析　由P＝I2R可知，如果额定功率相同，则额定电流较大的用电器电阻较小．由公式P＝，如果额定电压相同，则额定功率较大的用电器电阻较小．

答案　BD

3．一盏电灯直接接在电压恒定的电源上，其功率为100W，若将这盏电灯接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率为9W，那么此时电灯实际消耗的功率将(　　)

A．大于91W　　　　　　 B．小于91W

C．等于91W   D．条件不足，无法确定

解析　电源电压不变，当电阻增大时，由P＝可知，功率减小，所以将灯接在很长的导线上总功率小于100W，导线损失9W，则电灯的功率将小于91W，故B选项正确．

答案　B

4．两个电阻分别标有“1 A　4W”和“2 A　1W”字样，则它们的电阻之比是(　　)

A．2:1   B．16:1

C．4:1   D．1:16

解析　由公式P＝I2R，

所以R＝.

所以R1＝Ω＝4Ω，R2＝Ω＝Ω.

所以＝16:1.

答案　B

5．A、B两电阻串联后接入电源，改变电源的电压，测得电阻A、B的伏安特性曲线如下图，则电阻RA、RB和功率PA、PB的关系是(　　)

A．RA>RB   B．RA<RB

C．PA>PB   D．PA<PB

解析　由伏安特性曲线可知两电阻RA<RB；由于A、B两电阻串联，通过A、B的电流相等，根据P＝I2R可知PA<PB，故选BD.

答案　BD

6．如图所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R1、R2、R3消耗的电功

率一样大，则电阻之比R1:R2:R3是(　　)

A．1:1:1

B．4:1:1

C．1:4:4

D．1:2:2

解析　由题意可知P1＝P2＝P3，可知R2＝R3，由串联电路的功率分配规律P1＝I2R1，P23＝2P1＝I2R23，∴R1＝，R23＝＝，即R1＝＝，故C选项正确．

答案　C

提 升 能 力

7．电饭锅工作时有两种状态，一种是锅内水烧开前的加热状态，另一种是锅内水烧开后的保温状态，如上图所示是电饭锅电路原理示意图，S是用感温材料制造的开关，下列说法正确的是(　　)

A．其中R2是供加热用的电阻丝

B．当开关S接通时电饭锅为加热状态， S断开时为保温状态

C．要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，应为2:1

D．要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，应为(－1) :1

解析　由电路图可知当S闭合时，只有R2中有电流，当S断开时，R1，R2串联，所以断开时电路的电功率较小，而闭合时电路的功率较大，故R2是供加热用的电阻丝，故A、B选项正确，要使保温功率为加热功率的一半，由P＝I2R2可知，电流应为I，则＝I，＝I，∴R1:R2＝(－1) :1.故D选项正确．

答案　ABD

8．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内(　　)

A．电炉放热与电动机放热相等

B．电炉两端电压小于电动机两端电压

C．电炉两端电压等于电动机两端电压

D．电动机消耗的功率大于电炉的功率

解析　由焦耳定律可知W＝I2Rt，所以电炉放热和电动机放热相等，A正确；电炉消耗的电功小于电动机消耗的电功，即U1I1<U2I2，故B、D选项正确，C错误．

答案　ABD

9．一根电阻丝，通过2C电荷量所消耗的电能是8J，若在相同的时间内通过4C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是(　　)

A．4V,16J   B．8V,16J

C．4V,32J   D．8V,32J

解析　由W＝I2Rt＝8J

相同时间内通过的电荷量为4C时，电流I′＝2I，

所以W′＝I′2Rt＝4I2Rt＝32J.

加在电阻丝上的电压U＝＝V＝8V.

答案　D

10．某个家庭有“220V 40W”的电烙铁一把，“220V 100W”的白炽电灯一只，“220V 25W”的白炽灯两只．“220V 300W”的电熨斗一只，若当地的电源电压为210V，每个用电器平均每天使用2 h，每度电的价格是0.5元，则该家庭一个月(按30天计算)该交纳多少电费？

解析　该家庭全部用电器的额定功率之和：P0＝40W＋100W＋25×2W＋300W＝490W

由于实际电压比额定电压略低一些，所以把各用电器的电阻值看成是不变的．

由P＝得：实际功率P′＝2P0＝2×490W≈446W，一个月(30天)实际消耗的电能W＝P′t＝0.446×30×2 kW·h＝26.76 kW·h.所以一个月需交纳电费26.76×0.5＝13.38(元)．

答案　13.88元

11．一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V的电源，消耗的功率是66W，求：

(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流强度；

(2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动消耗的电功率和发热功率．

解析　(1)电风扇正常工作时，P＝UI，I＝＝A＝0.3A.

(2)电风扇被卡住以后，相当于纯电阻，此时

I′＝＝ A＝11A，

P′＝I′2R＝112×20W＝2420W，

P热＝P′＝2420W.

答案　(1)0.3A

(2)2420W　2420W

12.

如上图所示，已知UAB＝6V，当滑动变阻器触头P位于正中位置时，额定电压为3V的灯泡正常发光，当触头滑至最左端时，电灯实际功率为2W，求此灯泡额定功率和变阻器的总电阻．

解析　当触头P位于正中位置时，由于灯与变阻器两端电压相等，所以灯的电阻RL与变阻器电阻R相等，当触头P位于最左端时，变阻器电阻R′＝2R＝2RL，由串联电路的特点可知，变阻器消耗功率P′＝2PL＝2×2W＝4W，I＝＝ A＝1A.

由P′＝I2R′，得R′＝＝Ω＝4Ω，RL＝2Ω，

P额＝＝W＝4.5 W.

答案　4.5W　4Ω

13．某一直流电动机提升重物的装置如图，重物质量m＝50 kg，电源电压U＝110V，不计电源的内阻及各处摩擦，当电动机以v＝0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电阻中的电流I＝5 A，由此可知电动机线圈的电阻R为多少？

解析　电动机消耗的电能一部分用于提升重物的机械能，一部分消耗在电动机线圈电阻发热上

P电＝P机＋P热，其中P电＝UI，

P机＝mgv，P热＝I2R，

则UI＝mgv＋I2R，

R＝＝4.4Ω.

答案　4.4Ω