1、1课后提升作业 十四 焦耳定律(40 分钟 50 分)一、选择题(本题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分)1.两盏额定功率相同的灯泡 A 和 B，其额定电压 UAUB，则下列说法正确的是( )A.两灯正常发光时，灯泡的电流关系为 IAIBB.两灯电阻关系为 RARB，由 P=IU 可知额定电流 IAPB；两灯并联后，由并联电路的功率 P= 可知P ，所以 PA41，D 正确。5.额定电压都是 110V、额定功率 PA=110W 和 PB=40W 的电灯两盏，若接在电压是 220 V 的电路上，使两盏电灯均能正常发光，则电路中消耗功率最小的电路是( )【解题指南】解答本题可把握以下三点：
2、(1)根据电灯正常工作时，两电灯上的电压相等，判断电路是否能正常工作。(2)比较分流电阻和分压电阻分别消耗的功率大小，从而做出判断。(3)判断电灯能否正常发光，就要判断电压是不是额定电压，或电流是不是额定电流。4【解析】选 C。由 P= 和已知条件可知，R A110V，L B灯烧毁，两灯不能正常发光。对于 B 电路，由于 RBRA，L A灯又并联变阻器，并联总电阻更小于 RB，所以 UB110V，L B灯烧毁。对于 C 电路，L B灯与变阻器并联，电阻可能等于 RA，所以可能有 UA=UB=110V，两灯可以正常发光。对于 D 电路，若变阻器的有效电阻等于 LA、L B的并联电阻，则 UA=U
3、B=110V，两灯可以正常发光。比较 C、D 两个电路，由于 C 电路中变阻器功率为(I A-IB)110V，而 D 电路中变阻器功率为(I A+IB)110V，所以 C电路消耗电功率最小。【补偿训练】R1=10，R 2=20，R 1允许通过的最大电流为 1.5A，R 2两端允许加的最大电压为 10 V，若将它们并联，则消耗电能的最大功率为( )A.10W B.15WC.27.5 W D.33.75W【解析】选 B。电阻并联，两电阻两端的电压相等，所以 R1两端的最大电压也为 10V，通过的电流 I1= = A=1A，因此最大功率 P= R1+ ，代入数据得 P=U11 I1215 W，选项
4、B 正确。二、非选择题(本题共 2 小题，共 20 分。需写出规范的解题步骤)6.(10 分)电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同，如图所示为某种电热式用电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1、R 2和自动开关 S，问：(1)当开关 S 闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？(2)用电器由照明电路供电，U=220V，设加热时用电器的功率为 400W，保温时用电器的功率为 40W，则 R1和 R2分别为多大？5【解析】(1)由于是纯电阻电路，当 S 闭合时，R 2短路，用电器消耗的电功率 P1= ；当S 断开时，用电器消耗的电功率 P2= ，
5、故 S 闭合时为加热状态，S 断开时为保温状U21+2态。(2)S 闭合时，由 P1= 得 R1= = =121；2202400S 断开时，由 P2= 得U21+2R2= -R1= =1089。答案：(1)S 闭合时为加热状态，S 断开时为保温状态(2)121 10897.(10 分)(2018南阳高二检测)如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r=1，电动机两端电压为 5V，电路中的电流为 1A，物体 A 重 20N，不计摩擦力，问：(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？(2)电动机输入功率和输出功率各是多少？(3)10s 内，可以把重物 A 匀速提升多高？(4)这台电动机的
6、机械效率是多少？【解析】(1)根据焦耳定律，热功率：P 热 =I2r=121W=1 W。(2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积：P 入 =IU=15W=5 W；输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率：P 出 =P 入 -P 热 =5 W-1 W=4 W。(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功，在 10s 内 P 出 t=mgh，解得 h= =P出 m=2m。410206(4)机械效率 = 100%=80%。P出入答案：(1)1W (2)5W 4W (3)2m (4)80%【延伸探究】上题中如果电动机将重物 A 由静止以 a=1m/s2匀加速提升，求匀加速运动能持续的时间。提示：对 A：F T-mg=maP 出 =FTv1v1=at1代入数据解得：t 1= s112答案： s112
