焦耳定律課時(shí)練習(xí)題(帶答案)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
第二章 第5節(jié)
1.下列關(guān)于電功的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是
(  )
A.導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)力移送電荷所做的功叫做電功
B.電流做功的過(guò)程,就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程
C.電流做功消耗的能量,由電源來(lái)供給
D.電功就是電能
答案:D
2.如圖2-5-4所示的電路中,L1,L2是兩個(gè)不同的小燈泡,a,b間有恒定的電壓,他們都正常發(fā)光,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右滑動(dòng)時(shí),發(fā)生的現(xiàn)象是
(  )
圖2-5-4
A.L1亮度不變,L2變暗
B.L1變暗,L2變亮
C.電路消耗的總功率變小
D.流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流變小
答案:BCD
3.電阻R和電動(dòng)機(jī)M相串聯(lián)接到電路中,如圖2-5-5所示.已知電阻R跟電動(dòng)機(jī)線圈的電阻相等,電鍵接通后,電動(dòng)機(jī)正常工作.設(shè)電阻R和電動(dòng)機(jī)兩端的電壓分別為U1和U2;經(jīng)過(guò)時(shí)間t,電流通過(guò)電阻R做功W1,產(chǎn)生的電熱為Q1;電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)M做功W2,產(chǎn)生的電熱為Q2,則有
(  )
圖2-5-5
A.U1C.W1答案:D
4.一根電阻絲,通過(guò)2 C的電荷量所消耗的電能是8 J,若在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)4 C的電荷量,該電阻絲上所加電壓和消耗的電能分別是
(  )
A.4 V,16 J B.8 V,16 J
C.4 V,32 J D.8 V,32 J
解析:選D.設(shè)電阻絲電阻為R,開(kāi)始所加電壓為U1,則W1=q1U1,即8=2U1,所以U1=4 V,設(shè)后來(lái)所加電壓為U2,產(chǎn)生的熱量為W2,則I2=q2/t=U2/R,又I1=q1/t=U1/R,解得U2=8 V,W2=q2U2=4×8 J=32 J.
5.已知兩電阻R1、R2的I-U圖線如圖2-5-6所示,把R1、R2并聯(lián)接到一電源上,R1消耗的功率為6 W,則電源輸出的功率是
(  )
圖2-5-6
A.8 W     B.10 W
C.15 W D.22 W
解析:選B.從題圖得出R1=8 Ω,R2=12 Ω,并聯(lián)時(shí),U1=U2,故P1R1=P2R2,得6 W×8 Ω=12 Ω?P2,求得P2=4 W,則P=P1+P2=10 W.
6.兩個(gè)電阻,R1=8 Ω,R2=2 Ω,并聯(lián)在電路中,欲使這兩個(gè)電阻消耗的電功率相等,可行的辦法是
(  )
A.用一個(gè)阻值為2 Ω的電阻與R2串聯(lián)
B.用一個(gè)阻值為1 Ω的電阻與R2串聯(lián)
C.用一個(gè)阻值為6 Ω的電阻與R1串聯(lián)
D.用一個(gè)阻值為2 Ω的電阻與R1串聯(lián)
答案:A
7.(2010年江蘇南京高考復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測(cè))圖2-5-7為甲、乙兩燈泡的I-U圖象,根據(jù)圖象計(jì)算甲、乙兩燈泡并聯(lián)在電壓為220 V的電路中,實(shí)際發(fā)光的功率約為
(  )
圖2-5-7
A.15 W 30 W       B.30 W 40 W
C.40 W 60 W D.60 W 100 W
解析:選C.從圖象的橫坐標(biāo)(U)為220 V的刻度可找出對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)(I)的值分別為I甲=0.18 A,I乙=0.28 A.則P甲=U?I甲≈40 W,P乙=U?I乙≈60 W,即C項(xiàng)正確.
8.給定兩只標(biāo)有“110 V,40 W”的燈泡L1和標(biāo)有“110 V,100 W”的燈泡L2及一只最大阻值為500 Ω的滑動(dòng)變阻器R,將它們接在220 V的電路中,在如圖2-5-8所示的幾種接法中,最合理的是
(  )
圖2-5-8
解析:選C.由L1(110 V,40 W),L2(110 V,100 W),可知R1>R2,由串、并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知A、D中L1、L2一定不會(huì)同時(shí)正常發(fā)光,雖然B、C能使L1、L2同時(shí)正常發(fā)光,但B中P總=2(P1+P2),C中P總=2P2,所以選C.
9.三個(gè)電阻分別標(biāo)有“100 Ω,4 W”,“200 Ω,2 W”,“50 Ω,8 W”將它們串聯(lián)起來(lái),允許通過(guò)的最大電流為_(kāi)_____A,允許消耗的最大總功率為_(kāi)_____W.
解析:由P=I2R得三個(gè)電阻的額定電流:
I1= P1R1= 4100 A=0.2 A
I2= P2R2= 2200 A=0.1 A
I3= P3R3= 850 A=0.4 A
串聯(lián)后允許的最大電流為I=0.1 A
允許消耗的最大功率:P=I2(R1+R2+R3)
=0.12×(100+200+50) W=3.5 W.
答案:0.1 3.5
10.如圖2-5-9所示的電路中,電爐電阻R=10 Ω,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻r=1 Ω,電路兩端電壓U=100 V,電流表的示數(shù)為30 A,問(wèn)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流強(qiáng)度為多少?通電一分鐘,電動(dòng)機(jī)做的有用功為多少?
圖2-5-9
解析:根據(jù)歐姆定律,通過(guò)電爐的電流強(qiáng)度為:
I1=UR=10010 A=10 A.
根據(jù)并聯(lián)電路中的干路電流和支路電流的關(guān)系,通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流強(qiáng)度為:I2=30 A-I1=20 A.
電動(dòng)機(jī)的總功率為:P=UI2=100×20 W=2×103 W.
因發(fā)熱而損耗的功率為:P′=I22r=0.4×103 W,
電動(dòng)機(jī)的有用功率(機(jī)械功率)為:
P″=P-P′=1.6×103 W,
電動(dòng)機(jī)通電1分鐘做的有用功為:
W=P″t=1.6×103×60 J=9.6×104 J.
答案:20 A 9.6×104 J
11.如圖2-5-10所示,已知UAB=6 V,當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭P位于正中位置時(shí),額定電壓為3 V的燈泡正常發(fā)光,當(dāng)觸頭滑至最左端時(shí),電燈實(shí)際功率為2 W,求此燈泡額定功率和變阻器的總電阻.
圖2-5-10
解析:設(shè)滑動(dòng)變阻器總電阻為Rm,燈泡電阻為RL,則根據(jù)P位于正中位置時(shí)燈泡正常發(fā)光,電壓為3 V,滑動(dòng)變阻器的電壓為3 V,得RL=Rm2.
法一:找電流,P位于最左端時(shí)變阻器有效電阻R′=Rm=2RL,由功率關(guān)系知此時(shí)滑動(dòng)變阻器的功率P′=2P′L=4 W,I=P′L+P′U=2+46 A=1 A.
滑動(dòng)變阻器的總電阻Rm=P′I2=412 Ω=4 Ω,RL=2 Ω.
燈泡的額定功率P額=U2額RL=322 W=4.5 W.
法二:找電壓,P位于最左端時(shí),變阻器有效電阻R′=Rm=2RL,則UL=2 V.所以RL=U2LPL=222 Ω=2 Ω,燈
泡額定功率P額=U2額RL=322 W=4.5 W.
變阻器總電阻Rm=2RL=4 Ω.
答案:4.5 W 4 Ω
12.(2010年山東濟(jì)寧高二測(cè)試)電動(dòng)自行車(chē)因輕便,價(jià)格相對(duì)低廉、污染和噪音小而受到人們喜愛(ài).下表是一輛電動(dòng)自行車(chē)的部分技術(shù)指標(biāo),其中額定車(chē)速是指電動(dòng)車(chē)滿載情況下在平直道路上以額定功率勻速行駛的速度.
額定
車(chē)速電動(dòng)
車(chē)質(zhì)
量 載重電源電源輸
出電壓充電
時(shí)間額定
輸出
功率電動(dòng)機(jī)額
定工作電
壓和電流
18 km/h40 kg80 kg36 V/
12 Ah≥36 V6~8 h180 W36 V/
6 A
請(qǐng)參考表中數(shù)據(jù),完成下列問(wèn)題(g取10 m/s2)
(1)此車(chē)所配電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻是多少?
(2)在行駛過(guò)程中電動(dòng)機(jī)所受阻力是車(chē)重(包括載重)的K倍,試計(jì)算K的大。
(3)若電動(dòng)車(chē)滿載時(shí)以額定功率行駛,當(dāng)車(chē)速為3 m/s時(shí)的加速度為多少?
解析:(1)從表中可知,輸出功率P出=180 W,輸入功率P入=UI=36×6 W=216 W,Pr=I2r=P入-P出得:
r=216-18062 Ω=1 Ω.
(2)P額=F阻vm=K(M+m)gvm,vm=18 km/h=5 m/s
K=180(40+80)×10×5=0.03.
(3)P額=Fv,
F-K(M+m)g=(M+m)a得:a=0.2 m/s2.


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