焦耳定律课时练习题（带答案）

第二章 第5节
1．下列关于电功的说法中，错误的是
(　　)
A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功
B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式能的过程
C．电流做功消耗的能量，由电源来供给
D．电功就是电能
答案：D
2.如图2－5－4所示的电路中，L1，L2是两个不同的小灯泡，a，b间有恒定的电压，他们都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，发生的现象是
(　　)
图2－5－4
A．L1亮度不变，L2变暗
B．L1变暗，L2变亮
C．电路消耗的总功率变小
D．流过滑动变阻器的电流变小
答案：BCD
3.电阻R和电动机M相串联接到电路中，如图2－5－5所示．已知电阻R跟电动机线圈的电阻相等，电键接通后，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
(　　)
图2－5－5
A．U1C．W1答案：D
4．一根电阻丝，通过2 C的电荷量所消耗的电能是8 J，若在相同的时间内通过4 C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是
(　　)
A．4 V,16 J B．8 V,16 J
C．4 V,32 J D．8 V,32 J
解析：选D.设电阻丝电阻为R，开始所加电压为U1，则W1＝q1U1，即8＝2U1，所以U1＝4 V，设后来所加电压为U2，产生的热量为W2，则I2＝q2/t＝U2/R，又I1＝q1/t＝U1/R，解得U2＝8 V，W2＝q2U2＝4×8 J＝32 J.
5.已知两电阻R1、R2的I－U图线如图2－5－6所示，把R1、R2并联接到一电源上，R1消耗的功率为6 W，则电源输出的功率是
(　　)
图2－5－6
A．8 W　　　　　B．10 W
C．15 W D．22 W
解析：选B.从题图得出R1＝8 Ω，R2＝12 Ω，并联时，U1＝U2，故P1R1＝P2R2，得6 W×8 Ω＝12 Ω?P2，求得P2＝4 W，则P＝P1＋P2＝10 W.
6．两个电阻，R1＝8 Ω，R2＝2 Ω，并联在电路中，欲使这两个电阻消耗的电功率相等，可行的办法是
(　　)
A．用一个阻值为2 Ω的电阻与R2串联
B．用一个阻值为1 Ω的电阻与R2串联
C．用一个阻值为6 Ω的电阻与R1串联
D．用一个阻值为2 Ω的电阻与R1串联
答案：A
7．(2010年江苏南京高考复习质量检测)图2－5－7为甲、乙两灯泡的I－U图象，根据图象计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中，实际发光的功率约为
(　　)
图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：选C.从图象的横坐标(U)为220 V的刻度可找出对应的纵坐标(I)的值分别为I甲＝0.18 A，I乙＝0.28 A．则P甲＝U?I甲≈40 W，P乙＝U?I乙≈60 W，即C项正确．
8．给定两只标有“110 V,40 W”的灯泡L1和标有“110 V,100 W”的灯泡L2及一只最大阻值为500 Ω的滑动变阻器R，将它们接在220 V的电路中，在如图2－5－8所示的几种接法中，最合理的是
(　　)
图2－5－8
解析：选C.由L1(110 V,40 W)，L2(110 V,100 W)，可知R1>R2，由串、并联电路电压特点可知A、D中L1、L2一定不会同时正常发光，虽然B、C能使L1、L2同时正常发光，但B中P总＝2(P1＋P2)，C中P总＝2P2，所以选C.
9．三个电阻分别标有“100 Ω，4 W”，“200 Ω，2 W”，“50 Ω，8 W”将它们串联起来，允许通过的最大电流为______A，允许消耗的最大总功率为______W.
解析：由P＝I2R得三个电阻的额定电流：
I1＝ P1R1＝ 4100 A＝0.2 A
I2＝ P2R2＝ 2200 A＝0.1 A
I3＝ P3R3＝ 850 A＝0.4 A
串联后允许的最大电流为I＝0.1 A
允许消耗的最大功率：P＝I2(R1＋R2＋R3)
＝0.12×(100＋200＋50) W＝3.5 W.
答案：0.1　3.5
10.如图2－5－9所示的电路中，电炉电阻R＝10 Ω，电动机线圈的电阻r＝1 Ω，电路两端电压U＝100 V，电流表的示数为30 A，问通过电动机的电流强度为多少？通电一分钟，电动机做的有用功为多少？
图2－5－9
解析：根据欧姆定律，通过电炉的电流强度为：
I1＝UR＝10010 A＝10 A.
根据并联电路中的干路电流和支路电流的关系，通过电动机的电流强度为：I2＝30 A－I1＝20 A.
电动机的总功率为：P＝UI2＝100×20 W＝2×103 W.
因发热而损耗的功率为：P′＝I22r＝0.4×103 W，
电动机的有用功率(机械功率)为：
P″＝P－P′＝1.6×103 W，
电动机通电1分钟做的有用功为：
W＝P″t＝1.6×103×60 J＝9.6×104 J.
答案：20 A　9.6×104 J
11.如图2－5－10所示，已知UAB＝6 V，当滑动变阻器触头P位于正中位置时，额定电压为3 V的灯泡正常发光，当触头滑至最左端时，电灯实际功率为2 W，求此灯泡额定功率和变阻器的总电阻．
图2－5－10
解析：设滑动变阻器总电阻为Rm，灯泡电阻为RL，则根据P位于正中位置时灯泡正常发光，电压为3 V，滑动变阻器的电压为3 V，得RL＝Rm2.
法一：找电流，P位于最左端时变阻器有效电阻R′＝Rm＝2RL，由功率关系知此时滑动变阻器的功率P′＝2P′L＝4 W，I＝P′L＋P′U＝2＋46 A＝1 A.
滑动变阻器的总电阻Rm＝P′I2＝412 Ω＝4 Ω，RL＝2 Ω.
灯泡的额定功率P额＝U2额RL＝322 W＝4.5 W.
法二：找电压，P位于最左端时，变阻器有效电阻R′＝Rm＝2RL，则UL＝2 V．所以RL＝U2LPL＝222 Ω＝2 Ω，灯
泡额定功率P额＝U2额RL＝322 W＝4.5 W.
变阻器总电阻Rm＝2RL＝4 Ω.
答案：4.5 W　4 Ω
12．(2010年山东济宁高二测试)电动自行车因轻便，价格相对低廉、污染和噪音小而受到人们喜爱．下表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度.
额定
车速电动
车质
量　载重电源电源输
出电压充电
时间额定
输出
功率电动机额
定工作电
压和电流
18 km/h40 kg80 kg36 V/
12 Ah≥36 V6～8 h180 W36 V/
6 A
请参考表中数据，完成下列问题(g取10 m/s2)
(1)此车所配电动机的内阻是多少？
(2)在行驶过程中电动机所受阻力是车重(包括载重)的K倍，试计算K的大小．
(3)若电动车满载时以额定功率行驶，当车速为3 m/s时的加速度为多少？
解析：(1)从表中可知，输出功率P出＝180 W，输入功率P入＝UI＝36×6 W＝216 W，Pr＝I2r＝P入－P出得：
r＝216－18062 Ω＝1 Ω.
(2)P额＝F阻vm＝K(M＋m)gvm，vm＝18 km/h＝5 m/s
K＝180(40＋80)×10×5＝0.03.
(3)P额＝Fv，
F－K(M＋m)g＝(M＋m)a得：a＝0.2 m/s2.


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