1、1第 5 节 焦耳定律1（2018浙江新高考选考科目）杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成 LED 灯，已知高压钠灯功率为 400 W，LED 灯功率为 180 W，若更换 4 000 盏，则一个月可节约的电能约为ABCD【答案】B【解析】一个月可节省的电能最接近，故 B 正确，ACD 错误。2关于四个公式 P=UI； P=I2R； P= ； P= ，下列叙述正确的是A公式适用于任何电路的电功率的计算B公式适用于任何电路的热功率的计算C公式适用于任何电路电功率的计算D以上均不正确【答案】AB3（2018浙江省第一次普通高校招生选考）小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示，则这些电
2、器一天消耗的电能约为2A6.110 3W B6.110 3JC2.210 4WD2.210 7J【答案】D【解析】根据公式 可知一天消耗的电能为又知道 ，故 ，D 正确。4通过电阻 R 的电流强度为 I 时，在 t 时间内产生的热量为 Q，若电阻为 2R，电流强度为，则在时间 t 内产生的热量为A4 Q B2 Q C D【答案】C5（2018浙江省杭州市第四中学高三模拟考试）如图所示是饮水机的工作电路简化图，S 是温控开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使饮水机处于保温状态； R0是饮水机加热管电阻， R 是与加热管串联的电阻。表格是从其说明书中摘录的一些技术数据。不考虑 R0、 R
3、的电阻受温度变化的影响，表中的功率均指加热管的功率。下列关于饮水机的工作状态和正确的是3A当 S 闭合时饮水机处于加热状态， R0=220 B当 S 闭合时饮水机处于加热状态， R0=2112 C当 S 断开时饮水机处于保温状态， R1=88 D当 S 断开时饮水机处于保温状态， R1=2112 【答案】D6如果家里的微波炉（1 000 W）、电视机（100 W）和洗衣机（400 W）平均每天都工作1 h，一个月（30 天计）的用电荷量是A10 kWh B20 kWh C45 kWh D40 kWh【答案】C【解析】 P=1 000 W+100 W+400 W=1 500 W=1.5 kW，故
4、 W=Pt=1.5 kW1 h30=45 kWh，故选 C。7（2018浙江省温岭中学高三考前冲刺试卷）2013-2017 年中国风光互补路灯行业发展前景与投资预测分析报告数据显示，我国现有城乡路灯总数约有 2 亿只，并以每年加 20的速度增长，我国有丰富的风能及太阳能资源。路灯作为户外装置，两者结合做成风光互补路灯，无疑给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。如图为某公司生产的风光互补 LED 路灯外形图和电路原理图。国家发改委提供的数据显示，每燃烧1 吨标准煤可以发电 3000 千瓦时，排放二氧化碳 2.61 吨。假如传统路灯消耗的电能来自燃烧标准煤发电，用比套路灯替换 400 瓦、每天
5、工作 10 小时的传统路灯，则每套路灯 1 年（365 天）可减少多少吨二氧化碳的排放？4A1.27 kg B12.7 kgC1270 kg D1.2710 6 kg【答案】C【解析】400 W 的路灯一年消耗的电能为： W=Pt=0.4kW10h365=1 460 kWh，则买一套路灯 1 年可减小二氧化碳的排放量为： ，故选 C。【点睛】该题主要考查对电功率的公式的理解和掌握的程度，代入相关的公式即可求出。8如图所示电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流。 R0为定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，则下列表示电压表示数 U、电路总功率 P 随电流表示数 I 变化的关系图线中，可能正确的
6、是【答案】C59（2018山东省德州市高一下学期期末）如图所示电源电动势 E=6 V，内阻 ，定值电阻 与电动机 M 串联接在电源上，开关闭合后，理想电流表示数为 1 A，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻 。下列说法中正确的是A定值电阻消耗的热功率 2 WB电动机的输出功率为 2.5 WC电动机的输出功率为 3 WD电源的输出功率是 6 W【答案】AB【解析】根据 可知定值电阻消耗的热功率为 ，故 A 正确；电动机两端的电压： ，电动机消耗的电功率为 ，电动机的输出功率：，故 B 正确，C 错误；电源的输出功率： ，故 D 错误。【名师点睛】由 P=UI 求出电动机输入功率，由 P=I2R
7、 求出电动机热功率，电动机输入功率与热功率之差是电动机的输出功率。10（2018浙江省杭州市高考命题预测卷）2013 年，杭州正式推出微公交，它是一零排放的纯电动汽车，这为杭州人绿色出行又提供一种方案。该电动车配有一块 12 V 三元锂电池，容量达 260 Ah；采用 220 V 普通电压充电，一次完全充电，约需 8 小时；行驶时，最大时速可达 80 km/h，充满电后，可最多行驶 80 km。则以下判断正确的是：（在计算过程中不考虑各种能转化的效率，可认为电能的价格为 0.8 元/kw .h）6A充电电流为 260 AB充满电后储存的电能为 3 120 JC折合每公里的电能成本约为 0.03
8、 元D匀速行驶时的阻力约为 2.0103 N【答案】C11（2018湖南省长郡中学高三月考）如图所示，在输入电压 U 恒定的电路上，将用电器 L 接在较近的 AB 两端时消耗的功率是 9 W，将它接在较远的 CD 两端时消耗的功率是 4 W。则 AC、 BD 两根输电线消耗的功率为A1 W B2 W C5 W D13 W【答案】B712（2018四川省成都市第七中学高三零诊模拟）如 上 图 所 示 ， 电 源 电 动 势 E=8V， 内 电阻 为 r=0.5 ， “3 V， 3 W”的灯泡 L 与电动机 M 串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻 R0=1.5
9、，下列说法正确的是A通过电动机的电流为 1.6 AB电动机的效率是 62.5% C电动机的输入功率为 1.5 WD电动机的输出功率为 3 W【答案】D【解析】灯泡 L 正常发光，通过灯泡的电流： ，电动机与灯泡串联，通过电动机的电流 ，故 A 错误；路端电压： ，电动机两端的电压： ，电动机的输入功率 ，电动机的输出功率： ，电动机的效率为：，故 BC 错误，D 正确。【名师点睛】由灯泡铭牌可知，可以求出灯泡额定电流，由串联电路特点可以求出通过电机的电流。求出路端电压，然后由 P=UI 求出电源的输入功率和电动机消耗的功率则可求得效率。13用电动势 E=6 V、内电阻 r=4 的直流电源分别单
10、独对下列四个小灯泡供电，实际消耗电功率最大的小灯泡的额定电压和额定功率是（设灯泡电阻不随电压变化）8A“6 V，12 W” B“6 V，9 W”C“6 V，4 W” D“6 V，3 W”【答案】B14（2018浙江省选考十校联盟适应性考试）太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，用代替传统公用电力照明的路灯，白天太阳能电池对蓄电池充电，晚上蓄电池的电能供给路灯照明。太阳光垂直照射到地面上时，单位面积的辐射功率为。某一太阳能路灯供电系统对一盏 LED 灯供电 ， 太 阳 阳 能 电 池 的光 电 转 换 效 率 为 12%左 右 ， 电 池 板 面 积 1 m2， 采 用 一 组 24V 的 蓄
11、电 池 （ 总 容 量 300 Ah），LED 路灯规格为“40 W，24 V”，蓄电池放电预留 20%容量，下列说法正确的是A蓄电池的放电电流约为 0.6 AB一盏 LED 灯每天消耗的电能约为 0.96 kWhC该太阳能电池板把光能转换为电能的功率约为 40 WD平时把该蓄电池充满所需要的最大能量约为 5.76 kWh【答案】D【解析】蓄电池的放电电流为 I= =1.67 A，故 A 错误；一盏 LED 灯的功率为 40 W，每天平均使用按 10 小时算，每天消耗的电能约为： W=Pt=40 W10 h=400Wh=0.40 kWh，故 B 错误；太阳能电池板把光能转化为电能的功率 P=P
12、0S12%=1.0103112% W=120 W，故 C 错误；把蓄电池完全充满电，假设太阳能电池板全部用于对蓄电池充电，需能量为： E=(1-0.2)qU=0.830024Wh=5760Wh=5.76kWh，故 D 正确。15如图所示的电路中，输入电压 U 恒为 12 V，灯泡 L 标有“6 V， 12 W”字样，电动机线圈的电阻 RM=0.50 。若灯泡恰能正常发光，以下说法中不正确的是9A电动机的输入功率是 12 WB电动机的输出功率是 12 WC电动机的热功率是 2.0 WD整个电路消耗的电功率是 24 W【答案】B16（2018辽宁省营口市开发区第一高级中学高二月考）如图甲所示为某一
13、小灯泡的 U I 图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个 4 的定值电阻 R 串联，接在内阻为 1 、电动势为 3 V 的电源两端，如图乙所示，则A通过每盏小灯泡的电流强度约为 0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率约为 0.6 WB通过每盏小灯泡的电流强度约为 0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率约为 0.6 WC通过每盏小灯泡的电流强度约为 0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率约为 0.2 WD通过每盏小灯泡的电流强度约为 0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率约为 0.4 W【答案】C【解析】设通过每个小灯泡的电流为 I，电压为 U，则电路中总电流为 2I根据闭合10电路欧姆定律得： ，代入得：
14、，当 时， ；当 时， ，在 图上作出 的图象如图所示，此图线与小灯泡的 U-I 图线的交点即为乙图状态下小灯泡的工作状态，由图读出通过每盏小灯泡的电流强度为 ，电压为 ，则此时每盏小灯泡的电功率为：，故 C 正确，ABD 错误。【名师点睛】本题考查运用数学知识解决物理问题的能力，由物理规律得到解析式作出图象是常用的思路，同时注意分析电路结构，再根据闭合电路欧姆定律分析对应电流与电压间的关系是解题的关键。17如图所示，电路两端电压 U 恒为 28 V，电灯上标有 “6 V，12 W”字样，直流电动机线圈电阻 R=2 。若电灯恰能正常发光，且电机能运转，求：（1）流过电灯的电流是多大?（2）电动
15、机两端的电压是多大?（3）电动机输出的机械功率是多大？【答案】（1）2 A （2）22 V （3）36 W1118（2018山东省济南市长清区高一期末）在如图所示的电路中，电源电动势 ，内阻 。D 为直流电动机，其电枢线圈电阻 ，限流电阻 ，当电动机正常工作时，理想电压表示数为 ，求：（1）通过电动机的电流是多大；（2）电动机输出功率是多少。【答案】（1）0.1 A（2）0.54 W【解析】（1）通过电动机的电流 I 与流过限流电阻 的电流相同由：12【名师点睛】电动机与电阻串联，根据欧姆定律求解电流；根据 P=UI 求解输入到电动机的电功率；根据 P 出 =UI-I2r 求解输出功率。19（
16、2018黑龙江省齐齐哈尔市高二期末）一个理想变压器原线圈输入功率为 P=260 W，原、副线圈匝数比为 =3:1，其副线圈两端接一内阻为 r=5 的电动机，此电动机正以速度 v=0.8 m/s 匀速向上提升质量为 m=10 kg 的重物，已知重力加速度 g=10 m/s。则图中理想的电流表和电压表的示数为多大?【答案】2 A 130 V20如 图 所 示 是 电 饭 煲 的 电 路 图 ， S1是 一 个 控 温 开 关 ， 手 动 闭 合 后 ， 当 此 开 关 温 度 达 到居 里 点 （ 103 ） 时 ， 会 自 动 断 开 。 S2是 一 个 自 动 控 温 开 关 ， 当 温 度
17、低 于 60 时会 自 动 闭 合 ； 温 度 高 于 80 时 ， 会 自 动 断 开 。 红 灯 是 加 热 时 的 指 示 灯 ， 黄 灯 是 保13温 时 的 指 示 灯 。 分 流 电 阻 R1=R2=500 ， 加 热 电 阻 丝 R3=50 ， 两灯电阻不计。（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程（包括加热和保温的过程）。（2）简要回答，如果不闭合开关 S1，电饭煲能将饭煮熟吗？（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比。【答案】（1）见解析 （2）不煮饭 （3）12:1【解析】（1）电饭煲盛上食物后，接上电源，同时把手动开关 S1关闭，这时黄灯被短路红灯亮，电饭煲处于加热状态。加热到 80 时，S 2自动断开，S 1仍闭合，待电饭煲中水烧干后，温度升高到 103 时，开关 S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态。由于电饭煲散热，待温度下降至 60 时，S 2自动闭合，电饭煲重新处于加热状态，待温度上升到 80 时，又自动断开，电饭煲再次处于保温状态。（2）如果不闭合开关 S1， 电饭煲不能将饭煮熟14从而有
