2021-2022学年鲁科版选修3-1 3.3焦耳定律 课时练（word解析版）

2021-2022学年鲁科版选修3-1
3.3焦耳定律
课时练（解析版）
1．电阻丝通有2A电流后，10s内产生的热量为120J，则该电阻丝的阻值为（　　）
A．
B．
C．
D．
2．设某直流电动机线圈内阻为，正常工作时，所加电压为，通过的电流为，则该电动机正常工作时的输入功率和热功率为（　　）
A．
B．
C．
D．
3．用电器是将电能转化为其他形式的能的装置。下面列出的几种用电器中，主要将电能转化为内能的是（　　）
A．电动车
B．电风扇
C．电饭煲
D．洗衣机
4．家用电炉的电热丝烧断，剪去一小段后，继续使用，则下列关于电炉的发热功率下列正确的是（　　）
A．由P=I2R可知，电炉的发热功率减小
B．由P=UI可知，电炉的发热功率不变
C．由可知，电炉的发热功率增大
D．由可知，电炉的发热功率无法判断
5．如图所示，电源电动势，小灯泡标有“”，开关接，当变阻器调到时，小灯泡正常发光，现将开关接，小灯泡和电动机均正常工作。则（　　）
A．流过电动机的电流为
B．电动机的内阻为
C．电动机正常工作电压为
D．电动机的输入功率为
6．一内阻为1.0
Ω的电动机，加上220
V的电压后，电动机正常工作，此时通过它的电流为5
A，则电动机输出的机械功率为（　　）
A．25
W
B．1075
W
C．1100
W
D．1125
W
7．一电动机线圈内阻为r，正常工作时两端电压为U，电流为I。设该电动机正常工作t时间内消耗的电能为E、线圈产生的电热为Q，则（　　）
A．E=I2rt
B．Q=UIt
C．E>Q
D．E8．如图所示，有一内电阻为5Ω的电解槽和一盏标有“100V40W”的灯泡串联后接在电压为200V的直流电路两端，灯泡正常发光，则（　　）
A．电路的发热功率为80W
B．电解槽消耗的电功率为40W
C．电解槽的发热功率为40W
D．电路消耗的总功率为40W
9．一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h，待机时间100h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为（　　）
A．1.8W，5.4×10-2W
B．3.6W，0.108W
C．0.6W，1.8×10-2W
D．6.48×105W，1.94×102W
10．如图所示，电源电压U为10V，定值电阻R2为5Ω，小灯A上标有“4V
0.2A”、小灯B上标有“15V
0.3A”的字样。电路接通后小灯A恰好正常发光，则小灯B的实际功率为（　　）
A．1.2W
B．1W
C．0.9W
D．0.5W
11．标有“”字样的直流电动机，线圈电阻为，不计机械摩擦阻力，则电动机正常工作时发热功率是（　　）
A．
B．
C．
D．
12．风能是清洁能源，利用风力发电机可以将风能转化为电能。某风力发电机的叶片转动时可形成半径为20
m的圆面，风速垂直圆面且大小恒为10
m/s，空气密度取1.2
kg/m3，若该发电机能将此圆面内10%的空气动能转化为电能，则其发电功率约为（　　）
A．75
kW
B．25
kW
C．7.5
kW
D．3.75
kW
13．一个电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R，设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内（　　）
A．电炉和电动机产生的电热不相等
B．电动机消耗功率等于电炉消耗功率
C．电炉两端电压小于电动机两电压
D．电炉和电动机两端电压相等
14．为节约能源，某城市将主干道上部分路灯换成LED灯。已知旧灯的功率为300W，LED灯功率为180W，若更换5000盏，则一个月可以节约的电能约为（　　）
A．6×106kW·h
B．2×105kW·h
C．9×104kW·h
D．1.8×104kW·h
15．电流在导体内产生的热量和下列哪一个因素无关（　　）
A．电流
B．电阻
C．时间
D．电容
16．下列电器在工作时，主要利用电流热效应的是（　　）
A．电动机
B．电风扇
C．电话机
D．电饭锅
17．如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机。小灯泡L上标有“3V
6W”
字样，电动机的线圈内阻。若灯泡正常发光时，电源的输出电压为12V，此时（　　）
A．电动机的输入功率为18W
B．小灯泡的热功率是4W
C．电动机的输出功率为14W
D．整个电路消耗的电功率为14W
18．下列家用电器工作时，把电能主要转化为内能的是（　　）
A．电饭煲
B．电风扇
C．电水壶
D．吸尘器
19．电动汽车由于节能环保的重要优势，越来越被大家认可。电动汽车储能部件是由多个蓄电池串联叠置组成的电池组，如图所示。某品牌电动小轿车蓄电池的数据如下表所示。下列说法正确的是（　　）
电池只数
输入电压
充电参数
放电时平均电压/只
电池容量/只
100只
交流220
V
420V，20A
3.3V
120Ah
A．电池容量的单位Ah就是能量单位
B．电池容量的单位Ah就是电量单位
C．该电池组充电时的功率为8.4kW
D．该电池组充满电所储存的能量约为1.4×108J
参考答案
1．B
【详解】
由焦耳定律得
解得
故选B。
2．A
【详解】
电动机的输入功率
根据焦耳定律，产生热的功率
由于电路时非纯电组性电路，因此
因此
故选A。
3．C
【详解】
主要将电能转化为内能的是电饭煲，其他都是主要把电能转化成机械能。
故选C。
4．C
【详解】
减去一小段电阻丝后，电阻丝的电阻R变小，电阻丝两端的电压U不变，根据
可知电炉的发热功率增大。
故选C。
5．A
【详解】
A．小灯泡的额定电流为
电阻为
当接时，由闭合电路欧姆定律可知
代入数据解得
当接时灯泡正常发光，流过的电流为
即流过电动机的电流为，故A正确；
BCD．电源内阻分的电压为
故电动机分的电压为
电动机的输入功率为
电动机的内阻
故BCＤ错误。
故选A。
6．B
【详解】
电动机的输入功率为
电动机内阻热功率为
电动机的机械功率为
故选B。
7．C
【详解】
A．电动机为非纯电阻元件，消耗的能量为
A错误；
B．产生的热量为
B错误；
CD．
电流做的功转化为热和机械能，所以
C正确，D错误；
故选C。
8．B
【详解】
ABC．由于灯泡正常发光，所以电解槽的电压为
由于电解槽和灯泡串联，它们的电流相等，所以有
电解槽消耗的电功率为
电解槽的发热功率为
电路的发热功率为
故AC错误B正确；
D．电路消耗总功率为
故D错误。
故选B。
9．C
【详解】
由图知
，
通话时
由
，
得
同理待机时
，
故选C。
10．D
【详解】
电路接通后小灯A恰好正常发光，电流，则R2电压
故灯泡B的电压
灯泡B电阻
小灯B的实际功率为
故选D。
11．B
【详解】
由题意可知该电动机正常工作时通过线圈的电流为
则发热功率为
故选B。
【点睛】
求解此类问题时切勿用纯电阻电路规律求解，例如用额定电压的平方除以线圈电阻求解热功率等。
12．A
【详解】
设在?t时间内垂直吹到圆面上的空气质量为?m，则有
又因为
由
可得该风力发电机的发电功率为
整理并代入数据可得
故选A。
13．C
【详解】
A．对于电炉电路和电动机电路，焦耳定律都适用，根据焦耳定律得，电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等，故A错误；
B．电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率，故B错误；
CD．设电流为I，则电炉两端电压，电动机两端电压，所以，即电炉两端电压小于电动机两端电压，故C正确，D错误。
故选C。
14．B
【详解】
假设路灯每天工作12h，则一个月能够节约的电能为
故选B。
15．D
【详解】
根据焦耳定律
可知，电流在导体内产生的热量与电流、电阻、时间都有关系，与电容无关，ABC错误，D正确。
故选D。
16．D
【详解】
AB．电动机和电风扇工作时，电能转化为机械能，故AB错误；
C．电话机利用了电磁感应和电流的磁效应原理，不是利用电流的热效应，故C错误；
D．电饭锅也是将电能转化为内能，利用了电流的热效应，故D正确。
故选D。
17．AC
【详解】
灯泡正常发光，则电路中的电流为
灯泡正常发光时，电动机的电压为
电动机的输入功率为
故A正确；
B．由题可知，小灯泡的热功率为6W；
C．电动机的热功率为
则电动机的输出功率为
故C正确；
D．
因电源的内阻不能忽略，因此电源的热功率无法计算，电路的电功率无法计算，只知道整个电路的输出功率为24W，故D错误。
故选AC。
18．AC
【详解】
电风扇和吸尘器把电能主要转化为机械能，电饭煲及电水壶把电能主要转化为内能，故选AC。
19．BCD
【详解】
AB．根据q=It，则电池容量的单位Ah就是电量单位，所以A错误；B正确；
C．该电池组充电时的功率为
所以C正确；
D．该电池组充满电所储存的能量约为
所以D正确；
故选BCD。