人教版 (新课标)选修35 焦耳定律课后复习题

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A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用Q＝I2Rt
D．在纯电阻电路中，计算焦耳热可用Q＝UIt
解析：电功的计算式W＝UIt适用于任何形式的电路，焦耳热计算式Q＝I2Rt也是普遍适用的，但是只有在纯电阻电路中，电功W才等于焦耳热Q。
答案：ACD
2．对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是( )
A．P＝I2R B．P＝eq \f(U2,R)
C．P＝IU D．P＝eq \f(W,t)
答案：CD
3．有一个电风扇，标有“220 V 50 W”，电动机线圈的电阻为0.4 Ω，把它接入220 V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法，正确的是( )
A．Q＝U2·t/R
B．Q＝Pt
C．Q＝(P/U)2·Rt
D．以上三种方法均正确
解析：由于电风扇工作时其电路是非纯电阻电路，故A、B错误。由P＝UI得I＝eq \f(P,U)，再由Q＝I2Rt知C正确。
答案：C
4．(2011·全国卷)通常一次闪电过程历时约0.2～0.3 s，它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅40～80 μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109 V，云地间距离约为1 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C，闪击持续时间约为60 μs。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是( )
A．闪电电流的瞬时值可达到1×105 A
B．整个闪电过程的平均功率约为1×1014 W
C．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/m
D．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J
解析：I＝eq \f(q,t)＝eq \f(6,60×10－6) A＝105 A
E＝eq \f(U,d)＝eq \f(109,103) V/m＝106 V/m
W＝Uq＝6×109 J
P＝eq \f(W,t)＝eq \f(6×109 ,60×10－6) W＝1×1014 W
答案：ABC
5．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V 40 W”的灯泡，下列说法中正确的是( )
A．接在110 V的电路上时的功率为20W
B．接在110 V的电路上时的功率为10 W
C．接在440 V的电路上时的功率为160 W
D．接在220 V的电路上时的功率为40 W
解析：由P额＝eq \f(U\\al(2,额),R)得灯泡的电阻
R＝eq \f(2202,40) Ω ＝1 210 Ω；
所以电压为110 V时，P＝eq \f(U2,R)＝eq \f(1102,1 210) W＝10 W；
电压为440 V时，超过灯泡的额定电压，故灯泡烧坏。
答案：BD
6．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内
( )
A．电炉放热与电动机放热相等
B．电炉两端电压小于电动机两端电压
C．电炉两端电压等于电动机两端电压
D．电动机消耗的功率大于电炉的功率
解析：电炉属于纯电阻用电器，电动机属于非纯电阻用电器。对于电炉有：U＝IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R；对于电动机有：U′>IR，放热Q′＝I2Rt，消耗功率P′＝U′I>I2R。
答案：ABD
7．如图1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 图1
解析：对R2、R3，由P＝U2/R知R2∶R3＝1∶1，对R1、R2由P＝I2R；I1＝2I2，所以R1∶R2＝Ieq \\al(2,2)∶Ieq \\al(2,1)＝1∶4，C选项正确。
答案：C
8．如图2所示，A、B两点间电压为18 V，R1＝0.2 Ω，电动机M的内阻也是0.2 Ω，线路中的电流是25 A，则此电路中电能转化为机械能的效率是( )
A．72% B．28%
C．55.6% D．44.4%
解析：电路中总的电功率P＝UI＝450 W，电路中的电热功率图2
P热＝I2(R＋r)＝250 W，则电路中电能转化为机械能的效率为η＝eq \f(P－P热,P)×100%＝44.4%。
答案：D
9．两用电器A和B上分别标有“110 V 12.1 Ω”和“110 V 6.05 Ω”。现将A、B串联接在电压为220 V的电源两端，电源内阻不计，且A和B均为电阻元件。试计算用电器A和B的实际功率，并说明哪一个用电器可能被烧毁。
解析：用电器A、B串联后，R总＝RA＋RB＝18.15 Ω，总电流I＝eq \f(U,R)＝eq \f(220,18.15) A。PA＝I2RA＝eq \f(2202,18.152)×12.1 W≈1 778 W>P额A＝eq \f(1102,12.1) W＝1 000 W；PB＝I2RB＝eq \f(2202,18.152)×6.05 W≈889 W