人教版高二选修3-1第二章 第5节 焦耳定律 课时练习

一、单选题

1. 难度：简单

当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J．为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是（ ）

A.3V，1.8J B.3V，3.6J C.6V，l.8J D.6V，3.6J

二、解答题

2. 难度：中等

电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同，图C3-16为某种电热式电器的简化电路图，主要组件有电阻丝、和自动开关S.

（1）当自动开关S闭合或断开时，用电器分别处于什么状态？

（2）用电器由照明电路供电（U=220V），设加热时用电器的电功率为400W，保温时用电器的电功率为40W，则和的阻值分别为多大？

3. 难度：简单

将标有“220V  100W”和“220V  25W”字样的两个灯泡A和B串联后接入电路，为使两个灯泡都能安全使用，电路两端所加电压的最大值是多少？这时两灯的实际功率之和是多少？

4. 难度：中等

一台直流电动机的额定电压为12V，内阻为，它正常工作时通过的电流．若电动机正常工作时间，求：

（1）电流所做的功；

（2）电动机上产生的热量；

（3）电动机输出的机械能．

5. 难度：中等

如图所示，一只额定电压为6V、额定功率为6W的灯泡与一个内阻为的电动机接在12V的电路中，灯泡恰好正常发光．求：

（1）电路中的总功率；

（2）电动机的发热功率；

（3）电动机对外做功的机械功率．

三、单选题

6. 难度：简单

下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是

A.电功率越大，说明电流做功越快，则电路中产生的焦耳热一定越多

B.W＝UIt＝I²Rt＝t，对任何电路都适用

C.U=IR对于纯电阻和非纯电阻电路都适用

D.焦耳热Q＝I²Rt适用于任何电路

7. 难度：简单

一台电风扇和一盏白炽灯上都标有“220V  60W”的字样，下列关于这两个家用电器的说法，正确的是（    ）

A.它们的电阻值一定相等 B.它们正常工作时，通过的电流一定不同

C.它们正常工作时，发热功率一定相等 D.它们正常工作时，消耗的电功率一定相等

8. 难度：中等

额定电压都是110V，额定功率分别为、的两盏电灯，接在外电压是220V的电路上，使每盏电灯均能正常发光，则电路中消耗的功率最小的电路是（    ）

A. B.

C. D.

9. 难度：简单

四盏灯泡接成如图所示的电路．a、c灯泡的规格为“220V  40W”，b、d灯泡的规格为“220V  100W”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率．则下列选项正确的是（    ）

A. B.

C. D.

四、解答题

10. 难度：中等

如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内阻，电路中另一电阻．直流电压，电压表示数．

（1）求通过电动机的电流；

（2）求输入电动机的电功率；

（3）若电动机以的速度匀速竖直向上提升重物，则该重物的质量为多少？（g取）

11. 难度：困难

某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量，电源电压为120V．当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流．g取．则

（1）电动机线圈的电阻R等于多少？

（2）电动机的最大输出机械功率和该重物的最大提升速度分别是多少？

（3）若电动机因故障不能转动，这时通过电动机线圈的电流为多大？电动机消耗的电功率又为多大？

五、单选题

12. 难度：简单

电阻R和电动机M串联接到电路时，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为U₁和U₂，经过时间t，电流通过电阻R做功为W₁，产生热量Q₁，电流通过电动机做功为W₂，产生热量为Q₂，则有（  ）

A.U₁<U₂，Q₁=Q₂

B.U₁=U₂，Q₁=Q₂

C.W₁=W₂，Q₁>Q₂

D.W₁<W₂，Q₁<Q₂

13. 难度：简单

小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示，则这些电器一天消耗的电能约为（   ）

电器	消耗功率/W	工作时间
电茶壶	2000	1
空调	1200	3
电视机	100	2
节能灯	16	4
路由器	9	24

A. B. C. D.

六、解答题

14. 难度：中等

四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高20m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为380V，此时输入电动机的电功率为19kW，电动机的内阻为0.4。已知水的密度为，重力加速度取10²。求

（1）电动机内阻消耗的热功率；

（2）将蓄水池蓄入864的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）。

七、填空题

15. 难度：简单

北京家庭采用电压为220V的供电，香港家庭采用电压为200V的供电．北京厨房内支“220V  50W”照明用的灯泡，若改用200V的供电，使用相同的时间可以节省电能_______%，如果采用200V供电的同时，又不减弱厨房照明亮度，则原灯泡电阻丝要换成电阻为______的新电阻丝．

八、单选题

16. 难度：简单

如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8V，乙电路两端的电压为16V，调节变阻器R₁和R₂使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P₁和P₂ ，两电路中消耗的总功率分别为P_甲和P_乙则下列关系中正确的是(     )

A. P_甲＜P_乙    B. P_甲＞P_乙    C. P₁ ＞P₂    D. P₁＝P₂

17. 难度：简单

一台直流电动机的额定电压为100V，正常工作时电流为10A，线圈内阻为0.5Ω，若该电动机正常工作10s，则(    )

A.该电动机线圈上产生的热量为10⁴J B.该电动机线圈上产生的热量为2×10⁵J

C.该电动机输出的机械功为10⁴J D.该电动机输出的机械功为9.5×10³J

18. 难度：中等

有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220 V,60 W”．现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量(　　)

A.日光灯最多 B.电烙铁最多

C.电风扇最多 D.一样多

19. 难度：中等

如图所示，电阻R和内阻为r的电动机M串联接到电路中，接通开关后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为和，经过时间t，电流通过电阻R做功，产生热量，电流流过电动机做功，产生热量，则有（    ）

A. B.

C. D.

20. 难度：简单

如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等．停电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R；供电后各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是（    ）

A. B. C. D.

21. 难度：中等

一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，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，则下列说法中正确的是(　　)

A.电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω

B.电饭煲消耗的电功率为1 555 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6.6×10⁴ J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×10³ J

D.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍

22. 难度：中等

有一内阻为的电解槽和一盏标有“110V  60W”的灯泡串联后接在电压恒定为220V的电路两端，灯泡正常发光，则（    ）

A.电解槽消耗的电功率为12W B.电解槽的发热电功率为60W

C.电解槽消耗的电功率为60W D.电路消耗的总功率为60W

23. 难度：简单

如图所示，三个电阻的阻值相同，在AB间接上电源后，三个电阻的功率之比为（    ）

A.4∶1∶1 B.1∶4∶4

C.2∶1∶1 D.1∶2∶2

九、多选题

24. 难度：中等

在如图所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L₁、L₂、L₃为相同规格的三个小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示，当开关闭合后，下列判断正确的是(　　)

A. 灯泡L₁的电阻为12 Ω

B. 通过灯泡L₁的电流为通过灯泡L₂的电流的2倍

C. 灯泡L₁消耗的电功率为0.75 W

D. 灯泡L₂消耗的电功率为0.30 W

十、解答题

25. 难度：中等

如图所示，一直流电源与一保护电阻R₀和一直流电动机串联，已知电源电动势 E=24V（电源内阻不计)，保护电阻R₀=4Ω，电动机内阻R=2Ω，电动机竖直向上匀速吊起一质量 为m=1kg的重物时，安培表的读数I=2A，不计一切阻力，g取10m/s²。

(1)电动机的电功率及热功率分别为多大？

(2)重物匀速上升的速度v多大？

(3)电动机的效率是多少？

26. 难度：中等

如图所示，A为电解槽， 为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻R_A＝2Ω，当S₁闭合，S₂、S₃断开时，电流表示数为6A；当S₂闭合，S₁、S₃断开时，电流表示数为5A，且电动机输出功率为35W；当S₃闭合，S₁、S₂断开时，电流表示数为4A．求：

(1)电炉子的电阻及发热功率；

(2)电动机的内阻；

(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少．

27. 难度：困难

环保汽车将为2008年奥运会场馆服务．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量．当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=50A，电压U=300V．在此行驶状态下

（1）求驱动电机的输入功率；

（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10m/s²）；

（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积．结合计算结果，简述你对该设想的思考．

已知太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%．