高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第3节 电功与电热同步训练题

3.3  电功与电热

【基础达标】

1.对于连入电路的不同灯泡，亮度大的灯泡是(　　)

A．通过的电流大的灯泡　　  B．两端电压大的灯泡

C．电阻大的灯泡      D．消耗电功率大的灯泡

【答案】D  灯泡亮度由实际功率决定，灯泡越亮，消耗的电功率越大。

2.下列说法正确的是(　　)

A．家庭生活中，常说的“1度”电，指的是电功率的单位

B．功率是1千瓦的空调正常工作一个小时所消耗的电功是1度

C．1度等于1 000焦耳

D．1度等于3.6×106瓦

【答案】B 

A、度是电功的单位，不是电功率的单位．故A错误．

B、功率是1千瓦的空调正常工作1个小时所消耗的电功是1度，即1度=1kw•h．故B正确．

CD、由电功公式W=Pt得，当功率P=1×103W，t=1h=3600s时，W=Pt=1×103×3600J=3.6×106J．即1度=3.6×106J．故CD错误．

3.有分别标有“220V、100W”、“220V、60W”的两个灯泡．

(1)把它们并联接到220V的电源上，实际功率各是多少？哪个灯泡更亮？

(2)把它们串联接到220V的电源上，实际功率各是多少？哪个灯泡更亮？

【答案】（1）两灯泡并联接在220V的电源上时，两灯均正常发光，则实际功率分别为100W和60W； 100W的灯泡更亮；

（2）把它们串联接到220V的电源上，实际功率各是14W和23.4W；60W的灯泡更亮．

4.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是(　　)

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．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻电路

C．在不是纯电阻的电路中，UI＞I2R     D．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路

【答案】A

A、电功率越大，电流做功越快，但不一定转化的热量大．故A错误

B、W=UIt适用于任何电路，而W=I2Rt只适用于纯电阻的电路，说法准确．故B正确

C、在非纯电阻电路中，总电功大于电热故UI＞I2R．故C正确

D、任何电路中求焦耳热要用Q=I2Rt．故D 正确

故选：A

5.一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V的电压后正常工作，消耗的功率为66W．求：

(1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流

(2)电风扇工作时，电动机发热功率，转化为机械能的功率及电机的效率；

(3)若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，此时通过电动机的电流多大？电动机消耗的电功率和发热功率各是多大？

【答案】（1）通过电动机的电流是0.3A；

（2）转化为机械能的功率是64.2W，转化为内能的功率是1.8W，电动机的效率为97.3%；

（3）如接上电源后，扇叶被卡住不能转动，电动机消耗的电功率和发热功率都是2420w．

【能力提升】

1．有一只电风扇，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＝　　　　　B．Q＝Pt       C．Q＝()2Rt    D．以上三种方法均正确

【答案】BC   A、电风扇正常工作时产生的热量是由于内阻发热产生的，所以每分钟产生的热量为Q=I2Rt；由于是非纯电阻电路，故A错误；B、电风扇的功率为P，故热量为Q=Pt，故B正确；由于Q=I2Rt，，故C正确；D、由于BC正确，故D错误；

2．一台电动机，额定电压为100V，电阻为1Ω.正常工作时，通过的电流为5A，则电动机因发热损失的功率为(　　)

A．500W  B．25W    C．1000W       D．475W

【答案】B  根据焦耳定律得到P热=I2r=（5A）2×1Ω=25W，故答案为：25．

3．通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流为，则在时间t内产生的热量为(　　)

A．4Q         B．2Q          C．    D．

【答案】B  R＝Q÷I²t 又2R＝2Q÷I²×t ，2R×I²×t＝2Q÷I²×t×I²×t

2R＝2Q÷I²×t

4．如图所示，直流电动机线圈的电阻为R，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U，通过电动机的电流为I，则(　　)

A．电动机内部发热功率为I2R       B．电动机的机械功率为IU

C．电动机的总功率为IU             D．电动机机械功率为IU－I2R

【答案】A 

直流电动机线圈电阻为R，当电动机工作时通过的电流为I，两端的电压为U，

总功率为：P=UI

发热功率为：P热=I2R

根据能量守恒定律，其输出功率是：

P出=P-P热=UI-I2R

5．电阻R和电动机M相串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻相等，开关接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1 和U2；经过时间t，电流通过电阻R做功W1，产生的电热为Q1；电流通过电动机M做功W2，产生的电热为Q2，则有(     )

A．U1<U2，Q1=Q2              B．W1=W2，Q1=Q2           

C．W1<W2，Q1<Q2             D．W1<W2，Q1=Q2

【答案】AD  设开关接通后，电路中电流为I．对于电阻R，由欧姆定律得U1=IR

对于电动机，U2＞IR，则U1＜U2．

根据焦耳定律得Q1=I2Rt，Q2=I2Rt，则Q1=Q2．

6．在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和2.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V。求这台电动机正常运转时的输出功率?

【解析】电动机停止转动时为纯电阻元件，电动机的电阻R=4Ω；

电动机的总功率P=U1I1=24V×2A=48W；

克服自身电阻的功率PR=I12R=（2A）2×4Ω=16W；

电动机正常运转时的输出功率是P输出=P﹣PR=48W﹣16W=32W

7．如图所示是一直流电动机工作时的电路图．电动机内阻r＝0.8Ω，电路中另一电  阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V．求：

(1)通过电动机的电流；

(2)输入电动机的电功率。

【解析】电动机和电阻串联，所以电流相等．电阻R两端电压为：

U1=160-110=50V，

通过电动机的电流大小为：

（2）电动机输入的电功率为：P=UI=110×5=550W．