焦耳定律_章节学习

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题型：多选题

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多选题

在如图所示的电路中，定值电阻R的阻值为10Ω，电动机的线圈电阻值为2Ω，a、b端加有44V的恒定电压，电压表（不计其电阻对电路的影响）的示数为24V．由此可知（　　）

A通过电动机的电流强度为12A

B通过电动机的电流强度为2A

C电动机消耗的总功率为48W

D电动机输出的功率为40W

正确答案

B,C,D

解析

解：A、通过电动机的电流等于通过R的电流，为：I==A=2A．故A错误B正确．

C、电动机消耗的总功率we：P=UI=24×2=48W．故C正确．

D、电动机的输出功率we：P出=UI-I2r=48-4×2W=40W．故D正确．

故选：BCD．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，是某直流电动机提升重物的装置．当电动机的工作电压U=110V时，电动机稳定地向上匀速提升重物，电路中的电流I=5A．电动机线圈的电阻R=4Ω．

（1）求电动机线圈产生焦耳热的功率P热；

（2）求电动机消耗的电功率P；

（3）求电动机输出的机械功率P机；

（4）若提升的重物重力G=360N，求重物运动的速度大小v．

正确答案

解析

解：（1）由P=I2R求出电动机线圈产生焦耳热的功率P热=I2R=52×4W=100W

（2）电动机的耗电功率P电=UI=110V×5A=550W；

（3）电动机的机械功率P机械=UI-I2R=550W-100W=450W；

（4）根据P机=Gv，可求出重物运动的速度大小v=

答：（1）求电动机线圈产生焦耳热的功率P热为100W；

（2）求电动机消耗的电功率P为550W；

（3）求电动机输出的机械功率P机为450W；

（4）若提升的重物重力G=360N，求重物运动的速度大小v为1.25m/s．

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题型：单选题

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单选题

电动机的内电阻r=2Ω，与R=8Ω的电阻串连接在线圈上，如图所示．已知线圈面积为m2，共100匝，线圈的电阻为2Ω，线圈在B=T的匀强磁场中绕OO‘以转速n=600r/min匀速转动，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100V．则下列说法正确的是（　　）

A电路中电流的最大值为5A

B电路中电流的最大值为10A

C电动机正常工作时的输出功率为1000W

D电动机正常工作时的输出功率为800W

正确答案

B

解析

解：A、B、线圈转动时的角速度：

ω=2π•n=2π×10rad/s=20πrad/s；

线圈转动时产生的电动势的最大值为：

Em=NBSω=100×××20π=200V

有效值为：

E==200V；

设线圈的电阻为r′，则电路中的电流I为：

I===10A；

故最大电流为10A；故A错误，B正确；

C、D、电动机正常工作时的输出功率为：

P=UI-I2r=100×10W-102×2W=800W，故C错误，D错误；

故选：B．

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题型：单选题

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单选题

对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是（　　）

①P=I2R　　②P= ③P=UI　　④P=．

A③④

B①③

C②③

D①②

正确答案

A

解析

解：①公式P=I2R计算热功率；非纯电阻电路中，电功率大于热功率，所以该公式不适用于任何用电器．故①错误．

②非纯电阻电路中，欧姆定律不适用，I＜，故公式P≠，即不能求解热功率，也不能求解电功率；故②错误；

③电功公式W=UIt，电功率P=，适用于一切电路，故③正确；

④公式P=是功率的定义公式，适用于一切电器，故④正确；故A正确．

故选：A．

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题型：单选题

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单选题

下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容．根据表中的信息，可计算出该电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为（　　）

A1.67A

B3.25A

C6.82A

D9.51A

正确答案

C

解析

解：电热水壶的电压为220V，功率为1500W，

所以以额定功率工作时的电流为I==A=6.82A，所以C正确．

故选C．

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题型：简答题

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简答题

某建筑工地用一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，g=10m/s2．求：

（1）电动机线圈的电阻是多大？

（2）1min内电动机线圈产生的热量是多少？

（3）该电动机的效率是多少？

正确答案

解析

解：（1）电动机的输入功率P=UI，

电动机的输出功率P1=mgv，

电动机发热功率P2=I2r

而P2=P-P1，即I2r=UI-mgv

代入数据解得：r=4Ω；

（2）1min内电动机线圈产生的热量Q=I2rt=52×4×60J=6000J；

（3）电动机的效率

答：（1）电动机线圈的电阻是为4Ω；

（2）1min内电动机线圈产生的热量是6000J；

（3）该电动机的效率是82%．

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题型：单选题

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单选题

三个阻值相同的电阻，如图所示连接后接入电路，已知三个电阻的额定功率都是20W，则A、B间电路允许消耗的最大功率是（　　）

A20W

B30W

C40W

D60W

正确答案

B

解析

解：由电路图可知，两电阻并联后与第三个电阻并联．

假设额定电流为I，则电路中的电流最大值为I，则P额=I2R=20W；

由于并联电路中各支路两端的电压相等，且三电阻的阻值相等，故根据欧姆定律可知，通过两电阻的电流均为：

I′=，

则AB间允许消耗的最大功率：

P总=I2R+（I′）2R+（I′）2R=I2R+（）2R+（）2R=P额=×20W=30W．

故选：B．

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题型：简答题

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简答题

一只白炽灯标有“220V，100W”的字样，（1）它在正常发光时的电阻多大？（2）当实际电压为55V时，灯泡的实际功率怎样？

正确答案

解析

解：（1）灯上标有“220V 100W”字样，表示灯泡的额定电压U额=220V，额定功率P额=100W，

∵P=，

灯泡正常发光时的实际功率等于其额定功率，为100W；

∴这只灯泡正常发光时的电阻：

R==484Ω；

根据上式可知，电压的平方与电功率成正比，因此当电压为55V时，

即为电压变为原来的，则电功率变为原来的，

则灯泡的实际功率为P=

答：（1）它在正常发光时的电阻为484Ω；

（2）当实际电压为55V时，灯泡的实际功率为30.25W．

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题型：填空题

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填空题

电流通过导体产生的热量跟电流的二次方______比，跟导体的电阻及通电时间成______比．

正确答案

正

解析

解：由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比；

故答案为：正；正．

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题型：简答题

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简答题

如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1=4Ω，R2=6Ω，R3=3Ω．

（1）若在C、D间连一个理想电压表，其读数是多少？

（2）若在C、D间连一个理想电流表，其读数是多少？

（3）若在C、D间连一个“6V，3W”的小灯泡，则小灯泡的实际功率是多少？

正确答案

解析

解：（1）若在C、D间连一个理想电压表，根据闭合电路欧姆定律，有

，

理想电压表读数为

UV=I1R2=6V

（2）若在C、D间连一个理想电流表，这时电阻R2与R3并联，并联电阻大小

，

根据闭合电路欧姆定律，有

理想电流表读数为

（3）小灯泡的电阻

将小灯泡连在C、D之间，相当于接在等效电源E′两端，则流过小灯泡的电流大小为

小灯泡的实际功率为

答：（1）若在C、D间连一个理想电压表，其读数是6V；

（2）若在C、D间连一个理想电流表，其读数是1A；

（3）若在C、D间连一个“6V，3W”的小灯泡，则小灯泡的实际功率是1.33W．

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正确答案

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