高中物理人教版 (新课标)选修35 焦耳定律课时训练

焦耳定律

课堂同步

1.通过电阻R的电流强度为I时，在时间t内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为I/2时，则在时间t内产生的热量为（     ）

A．4Q     B．2Q           C． Q/2     D． Q/4

2.下列求解电热的公式中,对所有电路均适用的是（     ）

A．Q=UIt   B．Q=I2Rt       C．Q=t D．W=Pt

3．一台电动机的输出功率是10kW，这表明该电动机工作时(     ). 

A．每秒消耗10kw电能 B．每秒对外做10kw功

C．每秒消耗10kJ电能    D．每秒对外做10kJ功

    4.电动机的电枢阻值为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是(                  ).

A．电动机消耗的电能为UIt  B．电动机消耗的电能为I2Rt

C．电动机线圈产生的热量为I2Rt D．电动机线圈产生的热量为U2t/R

    5．一台电动机的电阻为4Ω，在220V的额定电压下运行时，发热消耗的电功率为400W.若电动机工作5min，则电流做功________J.

6．一个用电器上标有“2kΩ，20W”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V，这个用电器允许通过的最大电流为________A.当这个用电器两端加上20V电压时，它实际消耗电流功率为________W.

7．三个标有"100Ω，4W”、“12.5Ω，8W”、“90Ω，10W"字样的电阻，当它们串联时允许加的最大总电压是________V，并联时允许通过的最大总电流是________A.

8.一台电动机额定电压为220 V，线圈电阻R=0.5 Ω,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4 A，电动机正常工作10 min，求

（1）消耗的电能.（2）产生的热量.（3）输出的机械能.

课后巩固

1.把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内（    ）

A.由Q=I2Rt可知，电炉的发热量减少B.由Q=UIt可知，电炉的发热量不变

C.由Q=可知，电炉的发热量增加D.无法确定

2．如图2-22所示，电阻R1=20Ω，电动机的绕组R2=10Ω.当电键S断开时，电流表的示数是0.5A，当电键S闭合后，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应是(                 ).

A．I=1.5A B． I＜1.5A C．P=15W     D．P＜15W

3.如图2-23所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是:A灯“10V，10W"，B灯"60V，60W”，c灯"40V，40W"，D灯"30V，30W".在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光.比较各灯消耗功率的大小，正确的是(                ).

A．PB＞PD＞PA＞PC         B．PB＞PA＞PD＞PC

C．PB＞PD＞PC＞PA  D．PA＞PC＞PD＞PB

4.两只额定电压均为110V的灯泡A和B，额定功率分别为100W和40W，为了使它们接到220V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图2-24所示电路中最合理的是图(                  ).

5.有一电热器上标有“220V，40Ω”字样，用这个电热器在额定电压下将质量是2 kg、初温度为20 ℃的水煮沸，若电热器的效率为50%，需要多长时间？

6.一个灯泡L，标有"6V，12W"字样，一台直流电动机D，其线圈电阻为2Ω，把L与D并联，当电动机正常丁作时，灯泡也正常发光.把L与D串联，当电动机正常工作时，灯泡的实际功率是额定功率的3/4.求这台电动机正常工作时转化为机械能的功率(假定灯泡电阻保持不变).

7．如图2-25所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6 Ω, R=10 Ω,U=160 V，电压表的读数为110 V，求：

（1）通过电动机的电流是多少？

（2）输入到电动机的电功率是多少？

（3）在电动机中发热的功率是多少？

（4）电动机工作1 h所产生的热量是多少？

8．如图2-26所示为某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50kg，电源的电动势ε=110V.不计电源电阻及各处的摩擦，当电动机以v=0.9m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A，试求电动机线圈的电阻.

提速训练

   1．某同学在家中测算电冰箱的月耗电量，他将家中其他用电器断开，只使用电冰箱，观察电能表转蕊的转动情况.测得冰箱致冷时，转盘每12s转一转；冰箱保温时，转盘每120s转一转.电能表上标明“2000r／(kW·h)”.该同学还测得冰箱每小时致冷10min，保温50min.每月按30d(天)计.则该冰箱月耗电为_________________(kW·h)(度)。

2．电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后的保温状态.如图2-27所示是电饭锅电路的示意图，S是用感温材料制造的开关，R1是电阻，R2是供加热用的电阻丝.

(1)试判断开关S接通时和断开时，电饭锅分别处于哪种工作状态，说明你的理由.

(2)如果要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的一半，R1/R2应是多大?

3．微型吸尘器的直流电动机的电阻一定，当加在电机上的电压为0.3V时，电机不转，但流过电机的电流为0.3A；当所加电压为2V时，电机正常工作，工作电流为0.8A，求此时电动机输出的有用功率是多少？

高考链接

1.某品牌电动自行车的铭牌如下:

根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为(   ).

A．15km／h  B．18km／h  C．20km／h  D．5km／h

2．如图2-28所示，已知电源电动势为20V，内阻不计，当接入固定电阻R=5Ω时，电路中标有“3V 4.5W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作，求：

（1）电路中的电流强度？

（2）电动机的额定工作电压？

（3）电源的总功率？

参考答案

课堂同步:1．C   2．B   3．D   4．AC   5．6.6×105  6.200，0.01，0.2   7.40.5，9.9

8．5.28×105J   4800J    5.23×105J

课后巩固:1．C   2．BD  3．B   4．C   5． 1221.8 s  6.4.38W 

7.（1）设电动机两端的电压为U1，电阻R两端的电压为U2，则U1=110 V，U2=U-U1=（160-110）V=50 V

通过电动机的电流为I，则I== A=5 A

（2）输入到电功机的电功率P电,P电=U1I=110×5 W=550 W

（3）在电动机中发热的功率P热，P热=I2r=52×0.6 W=15 W

（4）电动机工作1 h所产生的热量Q，Q=I2rt=52×0.6×3600 J=54000 J

8.  4Ω

提速训练:1.27   2. (1)电键S闭合时，电饭锅处于加热状态.电键S断开时，电饭锅处于保温状态(2)0.414   3．0.96W

高考链接:1．C   2．1.5A  9.5V  30W