2.5 电功和电热、焦耳定律、电阻定律 基础 巩固练习 word版含答案
文档属性
| 名称 | 2.5 电功和电热、焦耳定律、电阻定律 基础 巩固练习 word版含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 425.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-05-06 15:24:12 | ||
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文档简介
【巩固练习】
一、选择题
1．关于电功的说法中，错误的是（ ）
A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功
B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程
C．电流做功消耗的能量由电源供给
D．电功就是电能
2．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
3．加在某电动机上的电压是U（V），电动机消耗的电功率为P（W），电动机线圈的电阻为r（Ω），则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ）
A．P B． C． D．
4．如图所示，电阻R1=20Ω，电动机线圈的阻值R2=10Ω．当开关打开时，电流表的示数是I0=0.5 A，当开关合上后，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P应是（ ）
A．I=1.5 A B．I＜1.5 A C．P=15 W D．P＜15 W
5．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是（ ）
A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比
B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比
C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比
D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比
6．下列关于电阻率的说法中正确的是（ ）
A．电阻率与导体的长度和横截面积S有关
B．电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关
C．电阻率大的导体，电阻一定很大
D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计
7．实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线，可用下列哪个图象来表示（ ）
8．在“测定金属的电阻率”的实验中，由可知，对实验结果的准确性影响最大的是（ ）
A．导线直径d的测量 B．电压U的测量
C．电流I的测量 D．导线长度的测量
二、填空题
9．两根完全相同的金属导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为________，若加上相同电压，则相同时间内通过导线横截面的电荷量之比为________．
10．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性，现有器材：直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定）、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．
（1）若用上述器材测量热敏电阻值随温度变化的特性，请你存图中的实物图上连线．
（2）实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，________，________，断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据．
（3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图的R-t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻R-t的关系式：R=________+________t（Ω）（保留3位有效数字）．
三、解答题
11．如图所示，用直流电动机提升重物，重物的质量m=50 kg，电源供电电压为110 V，不计各处摩擦．当电动机v=0.9 m／s的恒定速度向上匀速提升重物时，电路中的电流为5 A，则电动机线圈中的电阻为多大？（g取10 m／s2）
12．保护自然环境，开发绿色能源，实现旅游与环境的协调发展．某植物园的建筑层顶装有太阳能发电系统，用来满足园内用电需求．已知该发电系统的输出功率为1.0×105 W、输出电压为220 V．求：
（1）按平均每天太阳照射6 h计，该发电系统一年（按365天计）能输出多少电能？
（2）该太阳能发电系统除了向10台1000 W的动力系统正常供电外，还可以同时供园内多少盏功率100 W，额定电压为220 V的照明灯正常工作？
（3）由于发电系统故障，输出电压降为110 V，此时每盏功率为100 W、额定电压为220 V的照明灯消耗的功率是其正常工作时的多少倍？
13．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：
规格 后轮驱动直流永磁毂电机
车型 26＂电动自行车 额定输出功率 120 W
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
质量为M=70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力Ff恒为车和人总重的k=0.02倍，取g=10 m／s2．求：
（1）此车的永磁毂电机在额定电压下正常工作的效率；
（2）仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，人骑自行车的最大速度；
（3）仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1=1.0 rn／s时人骑车的最大加速度．
【答案与解析】
一、选择题
1．【答案】 D
【解析】本题考查电场力做功．根据电场力做功的定义及特点，可以判断A、B、C均正确．电功是电能转化为其他形式能量的量度，功和能量是不同的概念，D错．
2．【答案】 C
【解析】R2、R3并联，电压相等，功率又相等，所以电流相等，电阻相等；因此通过月。的电流是通过R2电流的两倍，又因为功率相等，根据P=I2R可知，R1是R2的；根据以上分析可知R1∶R2∶R3=1∶4∶4．
3．【答案】 C
【解析】本题考查电功率．电热功率P热=I2r，因为P=IU，，所以．故正确答案为C．
4．【答案】 BD
【解析】由题意知，电路两端的电压U=R1I0=10 V，闭合开关后，当电压全部加在电动机的内阻上时，它的电流为1 A，但只有一部分电压加在电动机内阻上，所以I＜1.5 A，B对；同理电动机所消耗的功率也小于10 W，则电路消耗的电功率P＜15 W，D正确，故选B、D．
5．【答案】 A
【解析】根据电阻定律：，可见当横截面积S一定时，电阻R与长度L成正比，A正确．
6．【答案】 B
【解析】电阻率反映材料导电能力的强弱．只与材料及温度有关，与导线的长度和横截面积无关，故A错，B对；由知大，R不一定大，故C错；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，用来制作标准电阻，故D错．
7．【答案】 A
【解析】灯丝在通电后一定会发热，当温度达到一定值时才会发出可见光，这时温度达到很高，因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化．随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大，I-U曲线上对应于原点连线的斜率必然越小，敞选A．
8．【答案】 A
【解析】式中，d的方次最大，故d对实验的准确性影响最大，A正确．
二、填空题
9．【答案】 16∶1 1∶16
【解析】导线均匀拉长到原来的2倍时，横截面积变为原来的，设两根导线原来长为L，面积为S，则拉长后L1=2L，；对折后，S2=2S，由可知：．又根据，，U1=U2，t1=t2，则Q1∶Q2=R2∶R1=1∶16．
10．【答案】（1）实物连线图如图
（2）记录温度计的示数记录电压表的示数 （3）100 0.400
【解析】改变温度后，热敏电阻阻值改变，电压表示数改变，从图线知R与t成线性关系，且纵轴上截距（当t=0℃时）R=100Ω，斜率为ΔR／Δt=0.400，所以R=100+0.400t（Ω）．
三、解答题
11．【答案】 4Ω
【解析】设电动机线圈的电阻为r，由题意可知，电源提供的电能转化为电动机线圈发热而增加的内能和电动机对外输出的机械能，而电动机输出的能用来增加被提升重物的机械能，由能的转化和守恒得：UI=I2r+mgv，解得电动机线圈的电阻为。
12．【答案】（1）7.884×1011 J或2.19×105 kW·h （2）900盏 （3）
13．【答案】（1）85.7％ （2）6.0 m／s（3）1.0 m／s。
【解析】（1）由表可知，电机的额定电压为U0=40 V，额定电流为I0=3.5 A，所以电机正常工作时输人功率为P入=U0I0=140 W．又因电机的输出功率为P出=120 W，所以电机的功率为．（2）行驶时所受阻力为f=k(M+m)g，式中m为车的质量．当达到最速度vm时，应有P出=fvm，所以最大速度．（3）当车速为v1=1.0 m／s时，牵引力．设此时车的加速度为n，根据牛顿第二定律F－f=(M+m)a，解得a=1.0 m／s2．
一、选择题
1．关于电功的说法中，错误的是（ ）
A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功
B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程
C．电流做功消耗的能量由电源供给
D．电功就是电能
2．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
3．加在某电动机上的电压是U（V），电动机消耗的电功率为P（W），电动机线圈的电阻为r（Ω），则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ）
A．P B． C． D．
4．如图所示，电阻R1=20Ω，电动机线圈的阻值R2=10Ω．当开关打开时，电流表的示数是I0=0.5 A，当开关合上后，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P应是（ ）
A．I=1.5 A B．I＜1.5 A C．P=15 W D．P＜15 W
5．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是（ ）
A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比
B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比
C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比
D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比
6．下列关于电阻率的说法中正确的是（ ）
A．电阻率与导体的长度和横截面积S有关
B．电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关
C．电阻率大的导体，电阻一定很大
D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计
7．实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线，可用下列哪个图象来表示（ ）
8．在“测定金属的电阻率”的实验中，由可知，对实验结果的准确性影响最大的是（ ）
A．导线直径d的测量 B．电压U的测量
C．电流I的测量 D．导线长度的测量
二、填空题
9．两根完全相同的金属导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为________，若加上相同电压，则相同时间内通过导线横截面的电荷量之比为________．
10．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性，现有器材：直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定）、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．
（1）若用上述器材测量热敏电阻值随温度变化的特性，请你存图中的实物图上连线．
（2）实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，________，________，断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据．
（3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图的R-t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻R-t的关系式：R=________+________t（Ω）（保留3位有效数字）．
三、解答题
11．如图所示，用直流电动机提升重物，重物的质量m=50 kg，电源供电电压为110 V，不计各处摩擦．当电动机v=0.9 m／s的恒定速度向上匀速提升重物时，电路中的电流为5 A，则电动机线圈中的电阻为多大？（g取10 m／s2）
12．保护自然环境，开发绿色能源，实现旅游与环境的协调发展．某植物园的建筑层顶装有太阳能发电系统，用来满足园内用电需求．已知该发电系统的输出功率为1.0×105 W、输出电压为220 V．求：
（1）按平均每天太阳照射6 h计，该发电系统一年（按365天计）能输出多少电能？
（2）该太阳能发电系统除了向10台1000 W的动力系统正常供电外，还可以同时供园内多少盏功率100 W，额定电压为220 V的照明灯正常工作？
（3）由于发电系统故障，输出电压降为110 V，此时每盏功率为100 W、额定电压为220 V的照明灯消耗的功率是其正常工作时的多少倍？
13．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：
规格 后轮驱动直流永磁毂电机
车型 26＂电动自行车 额定输出功率 120 W
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
质量为M=70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力Ff恒为车和人总重的k=0.02倍，取g=10 m／s2．求：
（1）此车的永磁毂电机在额定电压下正常工作的效率；
（2）仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，人骑自行车的最大速度；
（3）仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1=1.0 rn／s时人骑车的最大加速度．
【答案与解析】
一、选择题
1．【答案】 D
【解析】本题考查电场力做功．根据电场力做功的定义及特点，可以判断A、B、C均正确．电功是电能转化为其他形式能量的量度，功和能量是不同的概念，D错．
2．【答案】 C
【解析】R2、R3并联，电压相等，功率又相等，所以电流相等，电阻相等；因此通过月。的电流是通过R2电流的两倍，又因为功率相等，根据P=I2R可知，R1是R2的；根据以上分析可知R1∶R2∶R3=1∶4∶4．
3．【答案】 C
【解析】本题考查电功率．电热功率P热=I2r，因为P=IU，，所以．故正确答案为C．
4．【答案】 BD
【解析】由题意知，电路两端的电压U=R1I0=10 V，闭合开关后，当电压全部加在电动机的内阻上时，它的电流为1 A，但只有一部分电压加在电动机内阻上，所以I＜1.5 A，B对；同理电动机所消耗的功率也小于10 W，则电路消耗的电功率P＜15 W，D正确，故选B、D．
5．【答案】 A
【解析】根据电阻定律：，可见当横截面积S一定时，电阻R与长度L成正比，A正确．
6．【答案】 B
【解析】电阻率反映材料导电能力的强弱．只与材料及温度有关，与导线的长度和横截面积无关，故A错，B对；由知大，R不一定大，故C错；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，用来制作标准电阻，故D错．
7．【答案】 A
【解析】灯丝在通电后一定会发热，当温度达到一定值时才会发出可见光，这时温度达到很高，因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化．随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大，I-U曲线上对应于原点连线的斜率必然越小，敞选A．
8．【答案】 A
【解析】式中，d的方次最大，故d对实验的准确性影响最大，A正确．
二、填空题
9．【答案】 16∶1 1∶16
【解析】导线均匀拉长到原来的2倍时，横截面积变为原来的，设两根导线原来长为L，面积为S，则拉长后L1=2L，；对折后，S2=2S，由可知：．又根据，，U1=U2，t1=t2，则Q1∶Q2=R2∶R1=1∶16．
10．【答案】（1）实物连线图如图
（2）记录温度计的示数记录电压表的示数 （3）100 0.400
【解析】改变温度后，热敏电阻阻值改变，电压表示数改变，从图线知R与t成线性关系，且纵轴上截距（当t=0℃时）R=100Ω，斜率为ΔR／Δt=0.400，所以R=100+0.400t（Ω）．
三、解答题
11．【答案】 4Ω
【解析】设电动机线圈的电阻为r，由题意可知，电源提供的电能转化为电动机线圈发热而增加的内能和电动机对外输出的机械能，而电动机输出的能用来增加被提升重物的机械能，由能的转化和守恒得：UI=I2r+mgv，解得电动机线圈的电阻为。
12．【答案】（1）7.884×1011 J或2.19×105 kW·h （2）900盏 （3）
13．【答案】（1）85.7％ （2）6.0 m／s（3）1.0 m／s。
【解析】（1）由表可知，电机的额定电压为U0=40 V，额定电流为I0=3.5 A，所以电机正常工作时输人功率为P入=U0I0=140 W．又因电机的输出功率为P出=120 W，所以电机的功率为．（2）行驶时所受阻力为f=k(M+m)g，式中m为车的质量．当达到最速度vm时，应有P出=fvm，所以最大速度．（3）当车速为v1=1.0 m／s时，牵引力．设此时车的加速度为n，根据牛顿第二定律F－f=(M+m)a，解得a=1.0 m／s2．