物理选修35 焦耳定律课后测评

这是一份物理选修35 焦耳定律课后测评，共4页。试卷主要包含了选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。




一、选择题


1．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，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t串∶t并为( )


A．1∶1 B．2∶1


C．4∶1 D．1∶4


解析：选C.设每个电热丝电阻为R，则R串＝2 R，R并＝eq \f(R,2)由W＝eq \f(U2,R)t得t串∶t并＝4∶1.


2．两盏额定功率相同的灯泡A和B，其额定电压UA>UB，则下列说法正确的是( )


A．两灯正常发光时，灯泡中的电流强度IA>IB


B．两灯电阻RA

C．将两灯串联后接入电路中发光时，灯泡的功率PA

D．将两灯并联后接入电路中发光时，灯泡的功率PA′

答案：D


3．一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：选ABD. 电炉属于纯电阻，电动机属于非纯电阻．对于电炉有：U＝IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R；对于电动机有：U>IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝IU>I2R.


4．图2－5－8中虚线框内是一未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是( )





图2－5－8





A．I2R B．U2/R


C．UI D．UI－I2R


解析：选C.选项A、B的表达式只适用于纯电阻电路，D项表达式表示在非纯电阻电路中的输出功率，虚线框中不知道是哪种元件，功率P＝UI总是适用的，C选项正确．


5.如图2－5－9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( )





图2－5－9





A．1∶1∶1 B．4∶1∶1


C．1∶4∶4 D．1∶2∶2


解析：选C.对R2、R3，由P＝U2/R知R2∶R3＝1∶1，对R1、R2，由P＝I2R；I1＝2I2，所以R1∶R2＝Ieq \\al(2,2)∶Ieq \\al(2,1)＝1∶4，C选项正确．


6.如图2－5－10所示的电路中，L1，L2是两个不同的小灯泡，a、b间有恒定的电压，他们都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，发生的现象是( )





图2－5－10





A．L1亮度不变，L2变暗


B．L1变暗，L2变亮


C．电路消耗的总功率变小


D．流过滑动变阻器的电流变小


答案：BCD


7．把六个相同的小灯泡接成如图2－5－11甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是( )





图2－5－11


A．P甲＝P乙 B．P甲＝3P乙


C．P乙＝3P甲 D．P乙>3P甲


解析：选B.设每个灯泡正常工作时的电流为I，则甲图中电路的总电流为3I，P甲＝12×3 I＝36 I，乙图中电路的总电流为I，P乙＝12×I＝12 I，故有P甲＝3P乙，B正确．


8．如图2－5－12所示，额定电压为110 V的两盏电灯，额定功率分别为PA＝100 W，PB＝25 W．把它们接到220 V的电路上，欲使它们都能正常发光且耗电最少，应采用的接法是( )





图2－5－12


解析：选C.要使它们正常发光且耗电最少，由串、并联电路的特点，由于RA

9．图2－5－13为甲、乙两灯泡的I－U图象，根据图象计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中，实际发光的功率约为( )





图2－5－13


A．15 W 30 W B．30 W 40 W


C．40 W 60 W D．60 W 100 W


解析：选C.从图象的横坐标(U)为220 V的刻度可找出对应的纵坐标(I)的值分别为I甲＝0.18 A，I乙＝0.28 A．则P甲＝U·I甲≈40 W，P乙＝U·I乙≈60 W，即C项正确．


二、计算题


10．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103 kg.当它在水平路面上以v＝36 km/h的速率匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50 A，电压U＝300 V．在此行驶状态下：


(1)求驱动电机的输入功率P电；


(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2)．


解析：(1)驱动电机的输入功率P电＝IU＝1.5×104 W.


(2)在匀速行驶时，P机＝0.9 P电＝Fv＝Ffv，得


Ff＝eq \f(0.9P电,v)＝1.35×103 N，


汽车所受阻力与车重之比eq \f(Ff,mg)＝0.045.


答案：(1)1.5×104 W (2)0.045


11.如图2－5－14是家用电饭煲的电路图．将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加热”挡时，电热丝以额定功率给食物加热，当食物蒸熟后，开关接通“保温”挡，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的1/9，电流为1.40 A，已知分压电阻的阻值是R＝100 Ω.求：





图2－5－14





(1)保温时，电阻R两端的电压；


(2)稳压电源输出的电压；


(3)电热丝的额定功率．


解析：(1)电阻R两端的电压为UR＝IR＝1.40×100 V＝140 V.


(2)设电热丝的电阻为r，电源输出电压为U，则


(eq \f(U,R＋r))2r＝eq \f(1,9)·eq \f(U2,r)


解得：r＝50 Ω.


所以电源电压为U＝I(R＋r)＝1.40×(100＋50) V＝210 V.


(3)电热丝的额定功率为P＝eq \f(U2,r)＝eq \f(210 2,50) W＝882 W.


答案：(1)140 V (2)210 V (3)882 W





12．如图2－5－15所示，已知UAB＝6 V，当滑动变阻器触头P位于正中位置时，额定电压为3 V的灯泡L正常发光，当触头滑至最左端时，电灯实际功率为2 W，求此灯泡额定功率和变阻器的总电阻．





图2－5－15





解析：设滑动变阻器总电阻为Rm，灯泡电阻为RL，则根据P位于正中位置时灯泡正常发光，电压为3 V，滑动变阻器的电压为3 V，得RL＝eq \f(Rm,2).


法一：找电流，P位于最左端的变阻器有效电阻R＝Rm＝2 RL，由功率关系知此时滑动变阻器的功率P′＝2P′L＝4 W，I＝eq \f(P′L＋P′,U)＝eq \f(2＋4,6) A＝1 A．滑动变阻器的总电阻Rm＝eq \f(P′,I2)＝eq \f(4,I2) Ω＝4 Ω，RL＝2 Ω.


灯泡的额定功率P额＝eq \f(U\\al(2,额),RL)＝eq \f(32,2) W＝4.5 W.


法二：找电压，P位于最左端时，变阻器有效电阻R′＝Rm＝2RL，则UL＝2 V．所以RL＝eq \f(U\\al(2,L),PL)＝eq \f(22,2) Ω＝2 Ω，灯泡额定功率


P额＝eq \f(U\\al(2,额),RL)＝eq \f(32,2) W＝4.5 W.


变阻器总电阻Rm＝2RL＝4 Ω.


答案：4.5 W 4 Ω