焦耳定律_章节学习

1

题型：简答题

|

简答题

一台小型电动机在3V电压下工作，通过它的电流是0.2A，此情况下电动机提升一重为4N的物体，在30s内物体匀速上升了3m．不计除电动机线圈热效应以外的其他能量损失．

（1）求在提升重物的30s内，电动机线圈所产生的热量．

（2）若电动机的转子突然被卡住不动，则其发热的功率为多大？

正确答案

解析

解：（1）电动机在30s内输入电能为：

W电=UIt=3×0.2×30J=18J

重物增加的机械能为W机=Gh=4×3J=12J

根据能量守恒，电动机产生的热量为

Q=W电-W机=18-12=6J

（2）电动机的内阻为：

有Q=I2Rt得

R=5Ω

电动机卡住后电功率全部转化为热功率

P==W=1.8W

答：（1）电动机线圈所产生的热量为6J．

（2）发热的功率为1.8W．

1

题型：简答题

|

简答题

有一台电动机的额定功率为600W，效率为80%，用它直接提升重物，提升的速度为2m/s．它能提起多少kg的物体？（g取10m/s2）

正确答案

解析

解：重物匀速上升时拉力与重力平衡，故F=mg；

电动机输出功率P输出=Fv；

故ηP=mgv，解得；

答：它能提起24kg的物体．

1

题型：填空题

|

填空题

为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某同学用天平测出其质量为0.6kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量，如图所示，主要实验步骤有：

A．给小车尾部系一条长纸带，纸带通过打点计时器；

B．接通打点计时器（电源频率为50Hz），使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，使其由地面向前滑行直至停下；

C．处理纸带上打下的点迹．

（1）由纸带知遥控汽车的最大速度为______；汽车滑行时的加速度为______．

（2）汽车滑行的阻力为______；动摩擦因数为______，额定功率为______．（g取10m/s2，计算结果保留三位有效数字）

正确答案

1.00m/s

-1.73m/s2

1.04N

0.173

1.04W

解析

解：（1）汽车的最大速度为vm===1.00m/s

纸带上最后6段对应汽车做关闭发动机做减速运动，加速度为a==m/s2=-1.73m/s2

（2）根据牛顿第二定律得

f=ma=0.6×（-1.73）N≈-1.04N，动摩擦因数为==0.173

当汽车匀速运动时，牵引力与阻力大小相等，即有F=f

则汽车的额定功率为P=Fvm=fvm=1.04×1W=1.04W

故答案为：

（1）1.00m/s，-1.73m/s2（2）1.04N，0.173，1.04W．

1

题型：单选题

|

单选题

（2015秋•龙湾区校级期中）在如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知下列说法错误的是（　　）

A电源的电动势为3 V，内阻为0.5Ω

B电阻R的阻值为1Ω

C电源的输出功率为4 W

D电源的效率为50%

正确答案

D

解析

解：A、根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir，当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，

则r=Ω=0.5Ω．故A正确．

B、根据欧姆定律得：电阻R的阻值R==1Ω，故B正确

C、两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=2V，电流I=2A，则电源的输出功率为P出=UI=4W．故C正确．

D、电源的效率η==66.7%．故D错误．

本题选错误的，故选：D

1

题型：单选题

|

单选题

下列数据中，符合生活实际的是（　　）

A一个鸡蛋的质量50 g

B人正常步行的速度是10 m/s

C人的正常体温是38℃

D家中电视机的功率是1000 W

正确答案

A

解析

解：A、两个鸡蛋的重力大约1N，故一个鸡蛋的质量大约50克，故A正确；

B、人正常步行的速度大约1m/s，故B错误；

C、人体正常体温平均在36～37℃之间（腋窝），超出这个范围就是发热，38℃以下是低热，39℃以上是高热；故C错误；

D、家中电视机的功率大约100W，故D错误；

故选A．

1

题型：多选题

|

多选题

直流电动机的电枢电阻为R，电动机正常工作时，两端电压为U，通过电流为I．当直流电动机工作时间为t时，那么下列说法正确的是（　　）

A电动机线圈产生的热量为UIt

B电动机线圈产生的热量为I2Rt

C电动机消耗电能为UIt

D电动机消耗电能为I2Rt

正确答案

B,C

解析

解：A、电动机为非纯电阻，线圈产生的热量要用Q=I2Rt来计算，所以A错误，B正确．

C、电动机消耗电能为电动机的总功，为W=UIt，所以C正确，D错误．

故选BC．

1

题型：填空题

|

填空题

有一直流电动机的内阻为4.4Ω，它和一盏标有“110V 60W”的灯泡串联后接在电压恒为220V的电路两端，灯泡正常发光，则电动机的发热功率为______W，电动机的输出功率为______W．

正确答案

1.3

58.7

解析

解：由于灯泡正常发光，所以电动机的电压为220-110=110V，

由于电动机和灯泡串联，它们的电流相等，所以I==A，

所以电动机的输入功率为P=UI=110×=60W，

电动机的发热功率为P热=I2r=（）2×4.4=1.3W，

则电动机的输出功率为P出=P-P热=60-1.3=58.7W

故答案为：1.3；58.7

1

题型：多选题

|

多选题

在如图所示的电路中，圈①、②处可以接小灯泡、电压表（为理想电表）．电源电动势ε、内阻r保持不变，定值电阻R1=R2=R3=R4=r，小灯电阻RL=r，下列说法中正确的是（　　）

A要使电源总功率较大，则应该①接电压表，②接小灯泡

B要使电源输出功率较大，则应该①接小灯泡，②接电压表

C要使路端电压较大，则应该①接小灯泡，②接电压表

D要使闭合电路中电源效率较高，则应该②接小灯泡，①接电压表

正确答案

A,C

解析

解：若①接电压表，②接小灯泡，由电路图可知，电路为R3与R4串联后与灯泡及R2并联，再与R1串联，电路中的总电阻为r；

而若将①接小灯泡，②接电压表，灯泡与R3并联，再由R4串联后与R2并联，最后与R1串联；此时电路中的总电阻为r；

A、当电阻最小时，电路中电流最大，故电源总功率最大，故A正确；

B、当内外电阻相等时，输出功率最大，而外阻越接近内阻，输出功率越大，故当①接电压表，②接小灯泡时，输出功率最大，故B错误；

C、而外电阻越大，电源的输出电压越大，故①接小灯泡，②接电压表，路端电压较大，故C正确；

D、而路端电压越大，电源的效率越高，故D错误；

故选：AC．

1

题型：多选题

|

多选题

（2010秋•茂名校级期末）家用白炽灯的灯丝由钨丝制成，当灯丝烧断后脱落一段，又将剩余灯丝搭接上重新使用，若灯泡功率原为60W，观察搭接起来的灯丝，长度变短，则现在灯泡的功率可能是（　　）

A30W

B60W

C80W

D100W

正确答案

C,D

解析

解：灯丝长度变短，由电阻定律知，灯丝的电阻变小，而灯泡的电压不变，根据功率公式P=分析知，灯泡的功率增大，所以现在灯泡的功率大于60W，可能是80W和100W．

故选：CD

1

题型：简答题

|

简答题

（2015秋•琼海校级期末）电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态．如图是电饭锅的电路图，R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝．

（1）自动开关S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由

（2）要使R2在保温状态下的功率是加热状态的一半，R1：R2应该是多大？

正确答案

解析

解：（1）在纯电阻电路中，由电功率公式P=可以知道，S接通时，R1被短路，电阻丝R2的功率最大，电饭锅处于加热状态；

S断开时，电路电阻变大，R2上的电压减小，电功率变小，电饭锅处于保温状态．

（2）P=UI=

P′=U′I′=，P′=

解得：

R1：R2=（-1）：1

答：（1）自动开关S接通，电饭锅处于加热状态；自动开关S断开时，电饭锅处于保温状态；

（2）要使R2在保温状态下的功率是加热状态的一半，R1：R2应该是（-1）：1．

热门试卷

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析