焦耳定律經(jīng)典練習(xí)題含答案詳解

1、電功率和熱功率1一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓為100 V，電阻為1 .正常工作時(shí)，通過的電流為5 A，則電動(dòng)機(jī)因發(fā)熱損失的功率為()A500 W B25 W C1 000 W D475 W答案B解析電動(dòng)機(jī)的熱功率PI2r52×1 W25 W，B正確，A、C、D錯(cuò)誤電功和電熱2通過電阻R的電流為I時(shí)，在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，若電阻為2R，電流為，則在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為()A4Q B2Q C. D.答案C解析根據(jù)QI2Rt得，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，電流變?yōu)樵瓉淼?，時(shí)間不變，則熱量變?yōu)樵瓉淼?C正確非純電阻電路的特點(diǎn)及有關(guān)計(jì)算圖2633如圖263所示是一直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r0.8

2、 ，電路中另一電阻R10 ，直流電壓U160 V，電壓表示數(shù)UV110 V試求：(1)通過電動(dòng)機(jī)的電流；(2)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率；(3)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率答案(1)5 A(2)550 W(3)530 W解析(1)由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓URUUV(160110) V50 V通過電阻R的電流IR A5 A即通過電動(dòng)機(jī)的電流IMIR5 A.(2)電動(dòng)機(jī)的分壓UMUV110 V輸入電動(dòng)機(jī)的功率P入IM·UM550 W.(3)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P熱Ir20 W電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P出P入P熱530 W(時(shí)間：60分鐘)題組一電功和電功率1關(guān)于電功，下列說法中正確的有()A電功的實(shí)質(zhì)

3、是靜電力所做的功B電功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的量度C靜電力做功使金屬導(dǎo)體內(nèi)的自由電子運(yùn)動(dòng)的速率越來越大D電流通過電動(dòng)機(jī)時(shí)的電功率和熱功率相等答案AB2關(guān)于四個(gè)公式PUI；PI2R；P；P，下列敘述正確的是()A公式適用于任何電路的電功率的計(jì)算B公式適用于任何電路的熱功率的計(jì)算C公式適用于任何電路電功率的計(jì)算D以上均不正確答案AB解析PUI、P適用于任何電路的電功率的計(jì)算，而PI2R、P只適用于純電阻電路的電功率的計(jì)算，故A正確，C錯(cuò)誤PI2R適用于任何電路的熱功率的計(jì)算，PUI、P只適用于純電阻電路的熱功率的計(jì)算，故B正確3兩個(gè)精制電阻，用錳銅電阻絲繞制而成，電阻上分別標(biāo)有“100 ，10 W

4、”和“20 ，40 W”，則它們的額定電流之比為()A.5 B.20 C.10 D12 000答案C解析由公式PI2R得：I ，所以I1I210.4額定電壓、額定功率均相同的電風(fēng)扇、電烙鐵和日光燈，各自在額定電壓下正常工作了相同的時(shí)間比較它們產(chǎn)生的熱量，結(jié)果是()A電風(fēng)扇最多 B電烙鐵最多C日光燈最多 D一樣多答案B解析在三種用電器中，只有電烙鐵能將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電風(fēng)扇部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，日光燈部分電能轉(zhuǎn)化為光能，故B選項(xiàng)正確5電壓都是110 V，額定功率PA100 W，PB40 W的燈泡兩盞，若接在電壓為220 V的電路上，使兩盞燈泡均能正常發(fā)光，且消耗功率最小的電路是()答案C解析

5、判斷燈泡能否正常發(fā)光，就要判斷電壓是否是額定電壓，或電流是否是額定電流，對(duì)燈泡有PUI，可知RARB.對(duì)于A電路，由于RARB，所以UBUA，且有UB110 V，B燈被燒毀，UA110 V，A燈不能正常發(fā)光對(duì)于B電路，由于RBRA，A燈又并聯(lián)變阻器，并聯(lián)電阻更小于RB，所以UBU并，B燈燒毀對(duì)于C電路，B燈與變阻器并聯(lián)電阻可能等于RA，所以可能UAUB110 V，兩燈可以正常發(fā)光對(duì)于D電路，若變阻器的有效電阻等于A、B的并聯(lián)電阻，則UAUB110 V，兩燈可以正常發(fā)光比較C、D兩個(gè)電路，由于C電路中變阻器功率為(IAIB)×110 V，而D電路中變阻器功率為(IAIB)×1

6、10 V，所以C電路消耗電功率最小6兩盞額定功率相同的燈泡A和B，其額定電壓UA>UB，則下列說法正確的是()A兩燈正常發(fā)光時(shí)，燈泡的電流IA>IBB兩燈電阻RA<RBC將兩燈串聯(lián)后接入電路中發(fā)光時(shí)，則燈泡的功率PA<PBD將兩燈并聯(lián)后接入電路中發(fā)光時(shí)，則燈泡的功率PA<PB答案D解析由PU2/R可知RA>RB，由PUI可知額定電流IA<IB.兩燈串聯(lián)后，由串聯(lián)電路的功率分配關(guān)系可知PR，所以PA>PB；兩燈并聯(lián)后，由并聯(lián)電路的功率分配關(guān)系可知P，所以PA<PB.題組二非純電阻電路及焦耳定律7有一內(nèi)阻為4.4 的電解槽和一盞標(biāo)有“110 V

7、60 W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220 V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則()A電解槽消耗的電功率為120 WB電解槽消耗的電功率為60 WC電解槽的發(fā)熱功率為60 WD電路消耗的總功率為60 W答案B解析燈泡能正常發(fā)光，說明電解槽和燈泡均分得110 V電壓，且流過電解槽的電流II燈 A A，則電解槽消耗的電功率PIUP燈60 W，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；電解槽的發(fā)熱功率P熱I2r1.3 W，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；電路消耗的總功率P總IU總×220 W120 W，D選項(xiàng)錯(cuò)誤圖2648如圖264所示，直流電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R，當(dāng)該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為U，通過電動(dòng)機(jī)的電流為I，則()

8、A電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)熱功率為I2RB電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為IUC電動(dòng)機(jī)的總功率為IUD電動(dòng)機(jī)機(jī)械功率為IUI2R答案ACD9下面列出了不同品牌的電視機(jī)、電風(fēng)扇、空調(diào)機(jī)和電冰箱銘牌上的主要項(xiàng)目，試判斷(1)正常工作時(shí)，其中功率最大的是()A54 cm彩色電視接收機(jī)：工作電壓170 V240 V；工作頻率50 Hz；額定功率85 WBBC65B電冰箱：額定電壓220 V；工作頻率50 Hz；額定功率70 W；耗電量：0.5 kW·h/24 hCFS69電風(fēng)扇：規(guī)格400 mm；額定電壓220 V；工作頻率50 Hz；額定功率65 WDKFR33GW空調(diào)機(jī)：額定電壓220 V；工作頻率50 Hz；制

9、冷/制熱電流6.2 A(2)根據(jù)上題銘牌上提供的信息，判斷在12 h內(nèi)正常使用的電冰箱與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇消耗電能的情況是()A電冰箱比電風(fēng)扇多B電風(fēng)扇比電冰箱多C電風(fēng)扇與電冰箱一樣多D電冰箱比電風(fēng)扇可能多，也可能少答案(1)D(2)B解析(1)根據(jù)題意得：正常工作時(shí)電視機(jī)的功率為85 W，電冰箱的功率為70 W，電風(fēng)扇的功率為65 W，空調(diào)機(jī)的功率為PUI1 364 W，因此，功率最大的是空調(diào)機(jī)(2)依據(jù)電冰箱銘牌可知，電冰箱在12 h內(nèi)消耗電能為0.25 kW·h，而電風(fēng)扇在12 h內(nèi)消耗電能為WPt0.78 kW·h，故B選項(xiàng)正確圖26510如圖265所示，電阻R120

10、 ，電動(dòng)機(jī)的繞組的電阻R210 .當(dāng)電鍵打開時(shí)，電流表的示數(shù)是0.5 A，當(dāng)電鍵合上后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率應(yīng)是 ()AI1.5 A BI1.5 ACP15 W DP15 W答案BD解析電路兩端的電壓為：UI1R10.5 A×20 10 V電動(dòng)機(jī)是非純電阻用電器，UI2IR2，所以I21 A電流表的示數(shù)II1I21.5 A，A錯(cuò)誤、B正確電路總功率為PU(I1I2)15 W，C錯(cuò)誤、D正確題組三綜合題組11用穩(wěn)壓電源和三根電阻絲R1、R2、R3來加熱一桶水，三根電阻絲采用如圖所示的幾種連接方式，則供熱最快的是()答案C解析A選項(xiàng)總電阻為

11、R3，B選項(xiàng)總電阻為R1R2R3，C選項(xiàng)的總電阻小于R1、R2、R3三個(gè)電阻的任何一個(gè)電阻，D選項(xiàng)的總電阻大于R3，E選項(xiàng)的總電阻大于R1，可知C選項(xiàng)的總電阻最小，根據(jù)P知，功率最大，供熱最快故C正確12功率為10 W的發(fā)光二極管(LED燈)的亮度與功率為60 W的白熾燈相當(dāng)根據(jù)國家節(jié)能戰(zhàn)略，2016年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰假設(shè)每戶家庭有2只60 W的白熾燈，均用10 W的LED燈替代，估算出全國一年節(jié)省的電能最接近()A8×108 kW·h B8×1010 kW·hC8×1011 kW·h D8×1013 kW·h

12、答案B解析按每戶一天亮燈5小時(shí)計(jì)算，每戶一年節(jié)省的電能為(2×602×10)×103×5×365 kW·h182.5 kW·h，假設(shè)全國共有4億戶家庭，則全國一年節(jié)省的電能為182.5×4×108 kW·h7.3×1010 kW·h，最接近B選項(xiàng)，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤13規(guī)格為“220 V36 W”的排氣扇，線圈電阻為40 ，求：(1)接上220 V的電源后，排氣扇轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率和發(fā)熱的功率；(2)如果接上(1)中電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，求電動(dòng)機(jī)消耗的功

13、率和發(fā)熱的功率答案(1)35 W1 W(2)1 210 W1 210 W解析(1)排氣扇在 220 V的電壓下正常工作時(shí)的電流為I A0.16 A發(fā)熱功率為P熱I2R(0.16)2×40 W1 W轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為P機(jī)PP熱(361) W35 W.(2)扇葉被卡住不能轉(zhuǎn)動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)所在電路成為純電阻電路，電流做功全部轉(zhuǎn)化為熱能，此時(shí)電動(dòng)機(jī)中電流為I A5.5 A電動(dòng)機(jī)消耗的功率即電功率等于發(fā)熱功率：P電P熱UI220×5.5 W1 210 W.14表中是一輛電動(dòng)自行車說明書上的一些技術(shù)參數(shù)，根據(jù)表中提供的信息，探究以下問題：規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)車型26電動(dòng)自行車額定輸出功率120 W整車質(zhì)量30 kg額定電壓40 V最大載重120 kg額定電流3.5 A(1)在額定電壓下工作時(shí)，該電機(jī)的內(nèi)阻是多少？其效率為多大？(2)假設(shè)行駛過程中所受阻力是車和人總重的0.02倍，在最大載重量的情況下，人騎車行駛的最大速度為多大？(g取10 m/s2)答案(1)1.63 85.7%(2)4 m/s解析(1)由題目