2.5 焦耳定律 同步课时作业-2021-2022学年高二上学期物理人教版选修3-1word版含答案

2.5 焦耳定律—2021-2022学年高二物理人教版选修3-1
同步课时作业
1.通过两电阻的电流随其两端的电压U变化的关系图线如图所示，其中的图线与纵轴的夹角和的图线与横轴的夹角都是，若将串联起来接入电路中，则通电后消耗的电功率之比等于( )
A. B. C. D.
2.两灯的额定电压都是,灯的额定功率,灯的额定功率,若将两灯同时接入电压恒为的电路上,且使两灯均能正常发光,同学们设计了如图所示的甲、乙两种电路,则甲乙两电路消耗的电功率之比为( )
A.2:7 B.2:5 C.5:7 D.3:7
3.电动机线圈的电阻为，电动机正常工作时，两端电压为，通过电流为，工作时间为，下列说法中正确的是( )
①电动机消耗的电能为 ②电动机消耗的电能为
③电动机线圈产生的电热为 ④电动机线圈产生的电热为
A.①② B.②③ C.②④ D.①③
4.如图甲所示电路中,R为电阻箱,电源的电动势为E,内阻为r.图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图像,其中功率分别对应电流,外电阻,下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
5.四个相同的灯泡按如图所示方式连接,关于四个灯泡的亮度,下列结论中正确的是(???)
A.A灯、B灯一样亮,C灯次之,D灯最暗
B.A灯最亮、C灯次之,B灯与D灯最暗且亮度相同
C.A灯最亮、B灯与C灯一样亮,D灯最暗
D.A灯与B灯一样亮,C灯与D灯一样亮,但比A灯与B灯暗些
6.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法错误的是( )
A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B.适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路
C.在非纯电阻电路中，
D.焦耳热适用于任何电路
7.一电饭煲和一洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上，均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列说法正确的是( )
A.电饭煲的电阻为，洗衣机电动机线圈的电阻为
B.电饭煲的电功率为1555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W
C.1 min内，电饭煲消耗的电能为，洗衣机消耗的电能为
D.电饭煲发热功率是洗衣机发热功率的10倍
8.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等元件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上（如图所示），下列说法正确的是( )
A.开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大
B.开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小
C.开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总电功率增大，但电烙铁发热较少
D.开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总电功率不变
9.如图所示为一台冬天取暖用的暖风机。其内部电路可简化为加热电阻丝与电动机串联，电动机带动风叶转动，将加热后的热空气吹出。设电动机的线圈电阻为，电阻丝的电阻为，将暖风机接到额定电压为U的交流电源上，正常工作时，电路中的电流为I，电动机、电阻丝、暖风机消耗的电功率分别为，则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
10.电功率的表达式有三个，，对这三个表达式的认识正确的是( )
A.适合于纯电阻电路电功率的计算，对于非纯电阻电路不适用
B.适合于一切电路的热功率的计算
C.适合于一切电路电功率和热功率的计算
D.三个公式各自的适用条件与电路的连接方式有关
11.某同学为了研究电功率，现取两个完全相同的灯泡，分别按如图甲和图乙两种方式连接。其中图甲电路接有的电压、图乙电路接有的电压，改变可调电阻的阻值，使两个电路中的灯泡均正常发光。假设两电路中滑动变阻器消耗的电功率分别用表示，两电路消耗的总功率分别用表示。则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
12.某品牌电动自行车的铭牌如下：
车型：20寸 车轮直径：508 mm 电池规格：36 V （安·时）
整车质量：40 kg 额定转速：210 r/min（转/分）
电机：后轮驱动、直流永磁式电机 额定工作电压/电流：36 V/5 A
根据此铭牌中的有关数据，如果以额定功率在平直公路上行驶，则自行车的额定功率和一次充满电最长可以行驶的时间分别为( )
A.432 W，12 h B.252 W，2.4 h C.180 W，2.4 h D.36 W，12 h
13.表格中是一款充电式电动牙刷铭牌上的参数，下列选项正确的是( )
充电器输入电压
充电器输出电压
充电器输出电流
电池容量
电动牙刷额定功率
电动牙刷额定电压
A.电动牙刷工作时的额定电流为
B.电动牙刷充电时，从无电状态到满电状态所需时间约为
C.电池充满电后总电量为
D.正常刷牙，牙刷每次消耗的能量约为
14.如果家里的微波炉(1000 W)、 电视机(100 W)和洗衣机(400 W)平均每天都工作1 h，一个月(30天计)的用电量是( )
A.10 kW·h B.20 kW·h C.45 kW·h D.40 kW·h
15.如图所示电路中，三个相同的灯泡额定功率是40 W，在不损坏灯泡的情况下，这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过( )
A.40 W B.60 W C.80 W D.120 W
答案以及解析
1.答案：C
解析：根据图像的斜率的意义可知,,所以当两者串联好之后,其电功率之比为。
2.答案：C
解析：灯泡的额定电流为：
灯泡的额定电流为：，
甲图电路的功率为：
乙图电路的功率为：
甲、乙两电路消耗的电功率之比：。故ABD错误，C正确。
故选：C。
3.答案：D
解析：电动机是非纯电阻电路，研究线圈产生的焦耳热时，线圈是纯电阻电路；
①电动机消耗的电能故①正确，
②错误。
③线圈电阻是，通过线圈的电流是，线圈电阻产生的焦耳热，电压不是全加在上，故③正确；
④错误；
4.答案：B
解析：由闭合电路欧姆定律得,输出功率为,故,整理得,A错误,B正确;根据电功率表达式且,则有,整理得,C、D错误.
5.答案：B
解析：电路的连接特点是B灯与D灯串联后和C灯并联再和A灯串联。A灯在干路上,通过它的电流最大,A灯最亮,C灯中的电流大于B与D灯中的电流,C灯较亮,B灯与D 灯最暗且亮度相同,综合以上分析得B正确,ACD错误。
6.答案：A
解析：由电功率公式知，电功率越大，电流做功越快，电流做功越快，电路中产生的焦耳热不一定越多，选项A错误；是电功的定义式，适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路，选项B正确；在非纯电阻电路中，电流所做的功=焦耳热+其他形式的能，所以，则，选项C正确；是焦耳热的定义式，适用于任何电路，选项D正确.
7.答案：C
解析：电饭煲电阻，电功率，每分钟消耗的电能；洗衣机电动机线圈电阻无法确定，也无法确定其发热功率，洗衣机电功率，每分钟消耗的电能，故选项C正确，ABD错误。
8.答案：A
解析：开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总电功率变大，电烙铁的电功率变大，A正确，B错误；开关断开时，电路总电阻变大，电路的总电功率变小，CD错误。
9.答案：C
解析：暖风机消耗的电功率P是总的功率，总功率的大小为，故C正确；电动机两端的电压为，电动机消耗的电功率为，故A错误；电阻丝为纯电阻，所以消耗的电功率，故B错误；因为电动机是非纯电阻，所以暖风机消耗的电功率，故D错误。
10.答案：B
解析：电路可分为纯电阻电路和非纯电阻电路，对两种电路都适用，A错误；适用于任何电路的热功率的计算，B正确；只适用于纯电阻电路的电功率和热功率的计算，C错误；的适用条件与电路的连接方式无关，D错误。
11.答案：D
解析：解本题的关鍵是弄淸支路电流以及消耗的电功率的关系。设灯泡额定电流为I，则两灯泡都正常发光时，电流均为额定电流I，题图甲电路中总电流，题图乙电路中总电流，，可得，AB错误；消耗的功率，消耗的功率，故，C错误，D正确。
12.答案：C
解析：由表格得到：额定工作电压为36 V，额定工作电流为5 A；
故额定功率为：
根据容量，有：
A．432 W，12 h，与结论不相符，选项A错误；
B．252 W，2.4 h，与结论不相符，选项B错误；
C．180 W，2.4 h，与结论相符，选项C正确；
D．36 W，12 h，与结论不相符，选项D错误；
故选C.
13.答案：B
解析：A.根据知电动牙刷工作时的额定电流为：，故A错误；
B.电动牙刷充电时,从无电状态到满电状态所需时间约为：。故B正确；
C.电荷量为：，故C错误；
D.正常刷牙三分钟，根据知正常刷牙，牙刷每次消耗的能量约为：，故D错误。
故选：B。
14.答案：C
解析：，则，故C项正确，ABD三项错误．
15.答案：B
解析：由电路图可知，
则消耗的功率最大，当消耗的功率是40 W时，根据可知，各消耗功率10 W，则电路消耗的总功率为60 W，故选B．