高中物理人教版选修1-1 自我检测 1.6 电流的热效应 Word版含解析

一、选择题
1．[多选]下列器件中，根据电流热效应工作的是(　　)
A．电熨斗　　　　　　　　 B．电热水器
C．电容器 D．手机
解析：利用电流的热效应工作，即将电能主要转化为内能，显然只有A、B符合。
答案：AB
2．[多选]关于纯电阻用电器的电热功率，下列说法正确的是(　　)
A．由P＝I2R知：R越大P就越大
B．由P＝U2/R知：R越小P就越大
C．在I一定时，P与R成正比
D．在U一定时，P与R成反比
解析：电阻器的电功率既与电阻有关，还与电压、电流有关。在I一定时，P与R成正比，在U一定时，P与R成反比，故A、B错，C、D对。
答案：CD
3．白炽灯的灯丝断了以后，轻摇灯泡，有时可将断了的灯丝搭上，若将这只灯泡再接入电路中，其亮度与原来相比(　　)
A．亮些 B．暗些
C．一样亮 D．都有可能
解析：搭上后的灯丝比原来短了一些，电阻变小，因为电路电压不变，由P＝U2/R知：电灯的功率将变大。故只有A对。
答案：A
4．两个电阻并联在同一电路中，下列说法正确的是(　　)
A．电阻大的发热多 B．电阻小的发热多
C．一样多 D．无法比较
解析：并联的纯电阻电路，电压U相同，电热用公式Q＝U2t/R，电阻越大，电热越少；电阻越小，电热越多，所以B正确。
答案：B
5．一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示。根据表中提供的数据，此电热水器在额定电压下处于加热状态时，下列判断正确的是(　　)

额定容量 54 L
额定功率 1 200 W
额定电压 220 V

最高水温 75 ℃
额定压强 0.7 MPa
电器类别 Ⅰ类
A．通过热水器的电流约为0.15 A
B．通过热水器的电流约为4.4 A
C．热水器工作5小时耗电6 kW·h
D．热水器工作5小时耗电60 kW·h
解析：根据电功率公式P＝UI可知，已知P＝1 200 W，U＝220 V，所以I＝5.5 A，选项A、B都错。根据W＝Pt知，工作5小时耗电为6 kW·h，所以选C。弄清电能的另外一种求法即W＝Pt。
答案：C
6．甲、乙两个完全相同的电炉分别接入两个电路中，工作时甲的电流是乙的2倍，下列说法正确的是(　　)
A．甲的热功率是乙的2倍
B．甲的热功率是乙的4倍
C．若乙通电时间是甲的2倍，则它们产生的热量相同
D．因为甲、乙两个完全相同，所以热功率也相同
解析：由题知，甲、乙两个电炉的电阻相同，甲的电流是乙的2倍，由P＝I2R得，
P甲＝4P乙，B对，A、D错。由Q＝Pt知Q甲＝2Q乙，C错。
答案：B
7．(2019年1月浙江学业水平考试)如图1是常见的LED显示屏。现有一显示屏是由某种型号的LED灯组成的，每只灯在不同电压下发出不同颜色的光，发光时的工作电流均约为20 mA。当电压为1.4 V时发红光；当电压为1.8 V时发黄光；当电压为3.2 V时发蓝光。已知该显示屏面积为3 m2,1 m2灯的数量为1.0×104个，则当整个显示屏上所有LED灯都发光时，LED灯的总电功率最接近(　　)

图1
A．1×102 W B．1×103 W
C．1×104 W D．1×106 W
解析：总LED灯的个数为3×104个，假设全部都发红光，则总功率为P＝nIU＝3×104×0.02×1.4 W＝840 W，如果都发蓝光，则P′＝nIU′＝3×104×0.02×3.2 W＝
1 920 W，因此答案应该为B。
答案：B
8．两个白炽灯泡上分别标有“220 V 100 W”和“220 V 40 W”字样，则它们正常工作时的电阻之比是(　　)
A．1∶1 B．2∶5
C．3∶5 D．5∶2
解析：由电功率公式P＝UI和电流与电压的关系式I＝知P＝，所以白炽灯泡电阻R＝，则两灯泡的电阻之比＝＝＝＝。故选项B正确。
答案：B
二、非选择题(解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位，或按照题目要求作答)
9．一只规格“220 V 　1 000 W”的电炉，求：
(1)它在正常工作时的电阻；
(2)如果电网电压为200 V，则电炉工作时的实际功率(假设电炉电阻保持不变)；
(3)在220 V电压下，电炉每天使用2 h产生多少焦耳的热量？一个月(30天)要消耗多少度电？
解析：(1)设电炉电阻为R，
根据P＝得R＝＝ Ω＝48.4 Ω。
(2)当电网电压U′＝200 V时，电炉工作时的实际功率
P′＝＝ W＝826.4 W。
(3)一天产生的热量
Q＝Pt＝1 000×2×3.6×103 J＝7.2×106 J
在220 V的电压下，一个月消耗的电能为
W＝Pt′＝1×2×30 kW·h＝60 kW·h＝60度。
答案：(1)48.4 Ω　(2)826.4 W　(3)7.2×106 J　60度
10．一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3 V时，电流为0.3 A。松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作。求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？
解析：电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻
r＝＝ Ω＝1 Ω
电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为
P入＝U1I1＝2×0.8 W＝1.6 W
电动机的机械功率
P机＝P入－I12r＝(1.6－0.82×1)W＝0.96 W。
答案：1.6 W　0.96 W