1、1第二章 5 焦耳定律基础夯实 一、选择题(14 题为单选题，5 题为多选题)1(2017江西省九江一中高二上学期期末)关于电功 W和电热 Q的说法，正确的是( B )A在任何电路里都有 W UIt， Q I2Rt，且 W QB在任何电路里都有 W UIt， Q I2Rt，且 W不一定等于 QC W UIt， Q I2Rt均只在纯电阻电路中才成立D W UIt在任何电路中都成立， Q I2Rt只在纯电阻电路中成立解析：非纯电阻电路中， W UIt用来求电功； Q I2Rt用来求电热，但 W Q；只有在纯电阻电路，根据能量守恒电功和电热相等，电功可用公式 W UIt计算，也可用公式W I2Rt计
2、算，故 A错误；B 正确； W UIt可用于任何电路求总电功；而 Q I2Rt可以适用任何电路求热功，故 CD均错误。2室内有几种用电器：1.5kW 的电饭煲、200W 的电冰箱、750W 的取暖器、250W 的电视机和 2kW的空调器。如果进线处有 13A的保险丝，供电电压为 220V，下列情况下不可能同时使用的是( C )A电饭煲和电冰箱 B取暖器和空调器C电饭煲和空调器 D电冰箱、电视机和空调器解析：电路中允许的最大功率为 Pm UI2860W。用电器的功率之和大于 Pm时，用电器就不可能同时使用，故选 C。3把 6个相同电灯接成如图(甲)、(乙)所示两电路，调节变阻器，两组电灯均能正常
3、发光。设(甲)、(乙)两电路消耗的电功率分别为 P1、 P2，则( B )A P13 P2 B P13 P2C P13 P2 D3 P1 P2解析：设每个灯泡正常发光时，其电流为 I，则图(甲)中总电流为 3I，图(乙)总电流为 I，所以， P13 IU， P2 IU， P13 P2，故选 B。4(2016福建福州八中高二上学期期中)如图所示，R12， R210， R310， A、 B两端接在电压恒定的电源上，则( B )2AS 断开时， R1与 R2的功率之比为 51BS 闭合时通过 R1与 R2的电流之比为 21CS 断开与闭合两种情况下，电阻 R1两端的电压之比为 21DS 断开与闭合两
4、种情况下，电阻 R2的功率之比为 712解析：由 P I2R， I相等， R1与 R2的功率之比等于电阻之比 15，故 A错误；S 闭合I2 I3，则 I12 I2，故 B正确；S 断开时， U1 U2 R1 R215，则 U1 UAB，S 闭合时，16U1 U2 R1 R225，则 U1 UAB，故 C错误； U2 UAB， U2 UAB，由12 27 56 57P2 ， P2 P24936，故 D错误；故选 B。U2R25(2017河北省石家庄一中高二检测)在如图所示的电路中，输入电压 U恒为 8V，灯泡 L标有“3V,6W”字样，电动机线圈的电阻 RM1。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确
5、的是( AC )A电动机的输入电压是 5VB电动机的效率是 80%C流过电动机的电流是 2AD整个电路消耗的电功率是 10W解析：电路电流 I A2A，PLUL 63整个电路消耗的电功率 P IU16W，电动机的输入电压 UM U UL5V，电动机的效率 100%60%，IUM I2RMIUM综上所述可知选项 AC正确。二、非选择题6如图所示的电路中，电阻 R11， R22， R33，在 A、 B间接电源，S 1、S 2都打开，此时电阻 R1、 R2、 R3消耗的功率之比 P1 P2 P3_123_；当 S1、S 2都闭合时，电阻 R1、 R2、 R3消耗的功率之比 P1 P2 P3_632_
6、。3解析：当两个开关均打开时，三个电阻串联，电流相等，则由 P I2R可知，功率之比等于电阻之比；故 P1 P2 P3123；当开关均闭合时，三个电阻并联，电阻两端的电压相等，则由 P 可知，功率之比与电阻成反比；故 P1 P2 P3632。U2R7一只规格为“220V 2000W”的电炉，求在正常工作时的电阻。若电网电压为200V，求电炉的实际功率。在 220V电压下，如果平均每天使用电炉 2h，求此电炉一个月要消耗多少度电？(一个月30 天)答案：24.2 1653W 120 度解析：设电炉电阻为 R，由 P 得U2RR 24.2U2P 22022000当电压为 U200V 时，电炉的实际
7、功率为P W1653WU 2R 200224.2在 220V的电压下，一个月耗用电能W Pt2302kWh120kWh。能力提升 一、选择题(单选题)1在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换，为了延长电灯泡的使用寿命，一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是( A )A两个灯泡串联B两个灯泡并联C每个灯泡实际消耗的功率是其额定功率的四分之一D每个灯泡实际消耗的功率小于其额定功率的四分之一解析：两个灯泡串联，每个灯泡承受的电压为 U V110V，低于额定电压，灯泡2202不易损坏，故 A正确；两个灯泡并联，每个灯泡承受的电压为 U220V，仍等于灯泡的额定电压，灯泡正常工作，不能延长
8、电灯泡的使用寿命，故 B错误；由 P ，两个灯泡串U2R联时， U变为原来的 ，由于灯丝较正常发光时温度偏低，故灯丝电阻较正常发光时小，所12以每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一，故 C、D 错误。42有四盏电灯，如图所示连接在电路中，L 1和 L2都标有“220V,100W”字样，L 3和 L4都标有“220V,40W”字样，把电路接通后，亮度最暗的灯泡是( C )AL 1 BL 2CL 3 DL 4解析：根据串联电路的电压分配原则知 L2、 L 3两端的电压最小，L 4两端的电压最大。根据并联电路的电流分配原则知通过 L3的电流小于通过 L2的电流。由此可知 L4最亮，L 1次
9、之，L 3最暗。选项 C正确。3(2018河北正定中学高二上学期段考)一个电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为 220V的交流电源上(电源内阻忽略不计)，均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是 5.0A，通过洗衣机电动机的电流是 0.50A，则下列说法中正确的是( C )A电饭煲的电阻为 44，洗衣机电动机线圈的电阻为 440B电饭煲消耗的电功率为 1 555W，洗衣机电动机消耗的电功率为 155.5WC1min 内电饭煲消耗的电能为 6.6104J，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6103JD电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的 10倍解析：由于电饭煲是纯电阻用电器，所以 R1 44
10、， P1 UI11 100W，其在 1minUI1内消耗的电能 W1 UI1t6.610 4J，洗衣机为非纯电阻用电器，所以R2 440， P2 UI2110W，其在 1min内消耗的电能 W2 UI2t6.610 3J，其热功率UI2P 热 P2，而 P110 P2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的 10倍，只有选项 C正确。4某实物投影机有 10个相同的强光灯 L1L 10(24V/200W)和 10个相同的指示灯X1X 10(220V/2W)，将其连接在 220V交流电源上，电路如图。若工作一段时间后 L2灯丝烧断，则( C )AX 1的功率减小，L 1的功率增大BX 1的功
11、率增大，L 1的功率增大CX 2的功率增大，其它指示灯的功率减小DX 2的功率减小，其它指示灯的功率增大5解析：L 2和 X2并联，灯丝烧断。X 2两端电压增大，由 P 知，照明灯 X2实际功率变U2R大；在串联电路中总电压等于分电压之和，X 2两端电压增大，所以其它灯组两端电压减小，由 P 知：其它指示灯的实际功率减小。故选 C。U2R二、非选择题5(2016杭州二中高二上学期期中)如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至 90%左右
12、即停止，放电余留 20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机 太阳能电池组件最小启动风速 1.0m/s 太阳能电池 36W最小充电风速 2.0m/s 太阳能转化效率 15%最大限制风速 12.0m/s 蓄电池 500Ah12V最大输出功率 400W 大功率 LED路灯 80W12V当风速为 6m/s时，风力发电机的输出功率将变为 50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由 20%充至 90%所需时间为_84_h；如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为 240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到 36W，太阳能电池板的面积至少要_1_m 2。解析
13、：由题意： It500Ah70%，即 t350Ah，将 P50W， U12V 代入得PUt84h，因为太阳能转化效率为 15%，所以有 240S15%36，得 s1m 2。6一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表。质量为 M70kg 的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力 Ff恒为车和人总重的k0.02 倍。取 g10m/s 2，求：(1)此车电机在额定电压下正常工作的效率。(2)仅在电机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速度。6(3)仅在电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为 v11.0m/s 时，人骑车的加速度。答案：(1)85.7% (2)6.0m/s (3)1.0m/s 2解析：(1)由表可知，电机的额定电压为 U040V、额定电流为 I03.5A，所以电机正常工作时输入功率为 P 入 U0I0140W又因电机的输出功率为 P 出 120W，所以电机的效率为 85.7%P出P入(2)行驶时所受阻力为 Ff k(M m)g，式中 m为车的质量。当达到最大速度 vmax时，应有 P 出 Ffvmax，所以最大速度 vmax 6.0m/s。P出Ff(3)当车速为 v11.0m/s 时，牵引力 F 120N。P出v1设此时车的加速度为 a，根据牛顿第二定律 F Ff( M m)a，解得 a1.0m/s 2。
