焦耳定律_章节学习

1

题型：多选题

|

多选题

某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如图中的a、b、c所示．则下列说法中正确的是（　　）

A图线a表示总功率PE随电流I变化的关系

B图线b表示电源内部的发热功率Pr随电流I变化关系

C电源的最大输出功率为1.5W

D电源的内阻为0.75Ω

正确答案

A,B,C

解析

解：A、B、由电源的总功率和电源内部发热的功率表达式分别为：PE=EI，Pr=I2r，可知，a是直线，表示的是电源的总功率，b是抛物线，表示的是电源内部的发热功率，c表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR，故A正确，B正确；

C、c表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR，从图看出最大输出功率为1.5W，故C正确；

D、当电流为4A时，电源内部的发热功率Pr=6W，由Pr=I2r，得到r=0.375Ω，故D错误；

故选：ABC．

1

题型：简答题

|

简答题

一台电动机，它的额定电压是220V，电阻是0.5Ω，在正常工作时，通过这台电动机的电流强度是50A，电流流经电动机时，求：

（1）1s内电流做的功是多少？

（2）1s内电流产生的电热是多少？

正确答案

解析

解：（1）电流做功为：W=UIt=220×50×1=11000=1.1×104J

（2）电热为Q=I2Rt=502×0.5×1=1250=1.25×103J

故答案为：（1）1s内电流做的功是1.1×104J　（2）1s内电流产生的电热是1.25×103J

1

题型：单选题

|

单选题

（2015秋•银川校级期中）两个电热器连接如图所示，其中R1=R3=10Ω，R2=R4=40Ω，今将输入端接在电压U的电路中，那么它们功率的关系是（　　）

AP1＞P2＞P3＞P4

BP1＞P3＞P2＞P4

CP2＞P1＞P3＞P4

DP4＞P3＞P2＞P1

正确答案

C

解析

解：由于电阻R1的电流大于电阻R3的电流，电阻相同，根据P=I2R，有P1＞P3；

由于电阻R1的电流与电阻R2的电流相同，电阻R2大于电阻R1，根据P=I2R，有：P2＞P1；

电阻R3与电阻R4并联，电压相同，电阻R3电阻小，根据P=，有P3＞P4；

联立得到：P2＞P1＞P3＞P4；

故选C．

1

题型：简答题

|

简答题

有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路，当电机不转时，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A．问：

（1）电动机正常工作时的输出功率多大？

（2）如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？

正确答案

解析

解：

（1）当电机不转时，由欧姆定律得到，电机的内阻，

当电机正常工作时，输出功率P出=UI-I2r=2W-0.5W=1.5W

（2）电动机的转子突然被卡住时，此时相当于纯电阻，发热功率为．

答：

（1）电动机正常工作时的输出功率是1.5W；

（2）在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是8W．

1

题型：单选题

|

单选题

（2016•崇明县一模）下列各物理量的表达式中，是用比值法定义该物理量的是（　　）

A加速度a=

B电功率P=

C电场强度E=

D电流强度I=

正确答案

C

解析

解：A、这是牛顿第二定律的表达式，表明加速度与所受的合力成正比，与质量成反比，不属于比值定义法，故A错误；

B、公式是纯电阻电路中求解电功率的变形公式，不属于比值定义法，故B错误；

C、电场强度是电荷在电场中所受的电场力与其电荷量的比值，是用比值定义法定义的，故C正确；

D、公式是欧姆定律的数学表达式，表明导体中的电流与导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比，不属于比值定义法，故D错误．

故选：C．

1

题型：单选题

|

单选题

在如图所示的电路中，电源电动势为E=6V，内电阻r=5Ω，小灯泡甲的规格是“3V，0.3A”（灯泡电阻不随温度变化）．为使小灯泡甲最亮，小灯泡乙应选择（　　）

A“3V，0.3A”

B“3V，0.2A”

C“6V，1.2A”

D“2V，0.1A”

正确答案

C

解析

解：为使小灯泡甲最亮，电路中电流应最大，乙的电阻最小．

根据公式R=，可得四个选项中灯泡的电阻分别为：

RA==10Ω，RB==15Ω，RC==5Ω，RC==20Ω

所以为使小灯泡甲最亮，小灯泡乙应选择电阻最小的．

故选：C

1

题型：简答题

|

简答题

市场上有一种在蚊帐内使用的小型直流电动机电风扇．某物理研究型学习小组想测定电风扇正常运行时的机械功率，于是找到了一台这样的电风扇并从铭牌上读出了额定电压U，但其它字迹不清楚．该小组成员取出电池，并从电风扇连接电池的正、负两极各接出一条引线．提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器、备用电池若干节、电键、若干导线、固定电池的电池盒．

（1）测量时，选择的电路图比较合理的是______图（选填“甲”或“乙”）．

（2）该小组进行了如下的实验步骤：

（A）按事先设计的电路连接各元件，并将变阻器的滑动片移动到最左端；

（B）合上开关，将滑动片从最左端开始缓慢向右移动，使电压表和电流表都有明显的示数，但电风扇并未转动，读出此时电压表和电流表的读数分别为U0、I0；

（C）移动滑动变阻器的滑动片，当电压表的读数达到U时，观察电风扇是否正常工作，若正常工作，记下此时电压表的读数U和电流表的读数I．

（D）用测得的物理量表示电动机M正常运转时输出的机械功率P输出=______．

（3）该小组同学找了甲、乙两个不同规格的电风扇继续进行测量，用伏安法分别测出甲、乙两个电风扇的伏安特性曲线如图丙所示．若他们将甲、乙两个电风扇串联接在6V的恒压电源两端，则甲的实际功率为______W，乙的实际功率为______W．（要求保留作图求解的痕迹）

正确答案

解析

解：（1）设计实验时要求直流电动机电风扇的电压变化范围较大，所以要使用分压式接法，故甲图比较合理；

（2）输出的机械功率P出=UI-I2r=IU-I2．

（4）串联电路电流相等，两风扇的电压之和等于6V，根据图象可知，当电流为0.7A时，甲的电压为2V，乙的电压为4V，正好满足，

作出经过0.7A、平行于U轴的直线，描出两个工作点，

则有：此时甲的功率为P甲=2×0.7W=1.4W，乙的功率为P乙=4×0.7W=2.8W

故答案为：（1）甲；（2）IU-I2．（3）1.4，2.8

1

题型：单选题

|

单选题

充电宝是方便易携带的大容量随身电源，它是一个集储电，升压，充电管理于一体的便携式设备．现用充电宝为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电宝电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是（　　）

A充电宝输出的电功率为UI+I2r

B锂电池的输入功率为UI+I2r

C电池产生的热功率为I2r

D充电宝的充电效率为

正确答案

C

解析

解：充电宝输出的电功率为UI；电池的输入功率为UI；

电池产生的热功率为I2r；

电能转化为化学能和热能，根据能量守恒定律，有：UI=I2r+P，故电能转化为化学能的功率为：P=UI-I2r；

充电器的充电效率为：η=×100%=×100%；故C正确，ABD错误；

故选：C．

1

题型：简答题

|

简答题

规格为“8V、4W”的小灯泡与小型直流电动机（其线圈电阻为2Ω）并联后，接到电动势为10V，内阻r=1Ω的电源上，小灯泡恰好正常发光，求：

（1）通过小灯泡的电流IL

（2）电路中的总电流I和通过电动机的电流ID

（3）电动机的效率．

正确答案

解析

解：（1）由题意规格为“8V、4W”的小灯泡恰好正常发光，可知电路的路端电压U=8V，则内电压：U内=E-U=10V-8V=2V；

由于灯泡正常发光，所以灯泡的电流为：IL=

（2）电路的总电流：

电动机的电流为：ID=I-IL=2-0.5=1.5A

（3）电动机线圈的发热功率：P热=ID2r0=1.52×2W=4.5W；

电动机的总功率的大小为：P=UI=8×1.5W=12W；

所以电动机的输出的功率为：P′=12-4.5=7.5W

所以电动机的效率为：η==62.5%

答：（1）通过小灯泡的电流0.5A，电源的内电压2V；

（2）电路中的总电流4A，通过电动机M的电流3.5A；

（3）电动机的效率为62.5%．

1

题型：简答题

|

简答题

一台“6V 15W”的直流电动机的电枢（内部线圈）电阻为0.5Ω，接在电动势E=6V，内阻r=0.5Ω的电源上工作，测得电动机两端电压是5V，求：

（1）电源的总功率P1

（2）电源的输出功率P2

（3）电动机的输出功率P3．

正确答案

解析

解：（1）根据闭合电路欧姆定律得：

所以电源的总功率为：P1=EI=12W

（2）电源的输出功率为：P出=IU=5×2=10W

（3）电动机的发热功率为：P热=I2R=22×0.5W=2W，

电动机的输出功率为：P机=P出-P热=10-2=8W

答：（1）电源的总功率为12W；

（2）电源的输出功率为10W；

（3）电动机的输出功率为8W．

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