高中物理第二章恒定電流第5節(jié)焦耳定律課時訓(xùn)練（含解析）新人教版選修31

第5節(jié)焦耳定律基礎(chǔ)訓(xùn)練生活中的電功率1.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間.比較它們產(chǎn)生的熱量,結(jié)果是(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)扇將部分電能轉(zhuǎn)化為機械能,日光燈將部分電能轉(zhuǎn)化為光能,故B選項正確。2.通過電腦的USB接口不僅可以在電腦和各種數(shù)碼產(chǎn)品之間傳遞數(shù)據(jù),也可以為數(shù)碼產(chǎn)品供電。現(xiàn)通過電腦的USB接口給一個阻值為10Ω的電熱鼠標墊供電,已知供電電流為0.5A,則此電熱鼠標墊的發(fā)熱功率是(D)A.50W B.20W C.5W D.2.5W解析:P=I22×10W=2.5W,選項D正確。電功和電功率3.在高速公路隧道內(nèi)兩側(cè)的電燈泡不易更換,為了延長電燈泡的使用壽命,一個接口處通常安裝兩個完全相同的燈泡,下列說法正確的是(A)解析:兩個燈泡串聯(lián)時,每個燈泡承受的電壓為U=2202V=110V,低于額定電壓,燈泡不易損壞,故A正確;兩個燈泡并聯(lián),每個燈泡承受的電壓為U=220V,仍等于燈泡的額定電壓,燈泡正常工作,不能延長電燈泡的使用壽命,故B錯誤;由P=U2R“220V40W”和“220V15W”的甲、乙兩盞燈串聯(lián)接在220V電壓下,則下面分析正確的是(D)A.兩盞燈的總功率等于55WB.兩盞燈的總功率大于15W,小于40W解析:設(shè)“220V40W”燈的電阻為R1,“220V15W”燈的電阻為R2,當兩燈串聯(lián)后,總電阻大于R2,根據(jù)P=U2R可知,總功率小于P2,A,B錯;在串聯(lián)電路中,功率P與R成正比,由于R1<R2,所以串聯(lián)后P1<P焦耳定律的理解和應(yīng)用5.把兩根電阻相同的電熱絲先串聯(lián)后并聯(lián)分別接在同一電源上,若要產(chǎn)生相等的熱量,則兩種方法所需的時間之比t串∶t并為(C)∶∶1 ∶∶4解析:設(shè)每根電熱絲電阻為R,則R串=2R,R并=R2。由Q=W=U2Rt得t串∶t并1～L10(24V,200W)和10個相同的指示燈X1～X10(220V,2W),將其連接在220V電壓上,電路如圖所示,若工作一段時間后,L2燈絲燒斷,則(C)1的功率減小,L1的功率增大1的功率增大,L1的功率增大2功率增大,其他指示燈的功率減小2功率減小,其他指示燈的功率增大解析:顯然L1和X1并聯(lián)、L2和X2并聯(lián)…然后它們再串聯(lián)接在220V電壓上,L2燈絲燒斷,則總電阻變大,干路中電流I減小,又L1和X1并聯(lián)的電流分配關(guān)系不變,則X1和L1的電流都減小,功率都減小,同理可知除X2和L2外各燈功率都減小,A,B均錯誤;由于I減小,各并聯(lián)部分的電壓都減小,總電壓不變,則X2上電壓增大,根據(jù)P=U2R可知X非純電阻電路的分析“36V、10Ah”字樣,假設(shè)工作時電源(不計內(nèi)阻)的輸出電壓恒為36V,額定輸出功率為180W,由于電動機發(fā)熱造成的損耗(其他損耗不計),電動自行車的效率為80%,則下列說法正確的是(D)10A×10C.自行車電動機的內(nèi)阻為7.2ΩD.自行車保持額定功率行駛的最長時間是2h解析:由P=UI可知,額定電流I=PU=18036A=5A,故A錯誤;電量q=10Ah=10×3600C×104C,故B錯誤;電動車的熱功率P熱=P80%-P=18080%W-180W=45W,則由P熱=I2r可得,r=4525Ω8.(2018·浙江桐鄉(xiāng)測試)如圖為2017年5月戴森公司發(fā)售的360Eye掃地機器人。360Eye內(nèi)置鋰電池容量為2250mAh,在一般狀況下,充滿一次電可供其運行的時間為45min。已知360Eye掃地機器人額定功率為54W,則下列說法正確的是(B)2.25AB.掃地機器人正常工作時額定電壓為18VC.掃地機器人工作時的內(nèi)阻為6Ω×105J解析:根據(jù)電流的定義式可得工作電流為I=qt=2250×10-3×36002700A=3A,故A錯誤;機器人額定功率為54W,則工作電壓U=P能力提升9.(2018·浙江“七彩陽光”聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示的充電寶是由可充電電池(稱為電芯)和輸入、輸出接口電路組成的,下表列出了它的幾個主要參數(shù):尺寸142mm×65×18.6mm重量235g電芯參數(shù)3.6V10000mAh最大可輸出容量6000mAh輸入DC5V2.2A輸出DC5V2A(最大)工作溫度-10℃～保護電路有根據(jù)上述信息,下列說法正確的是(D)A.充電寶充電時輸入電壓為3.6VB.充電寶充電時輸入電功率為10WD.充電寶充滿電時電芯儲存的能量為129600J解析:根據(jù)表格可知,充電輸入電壓為5V,電流為2.2A,電功率為5V×2.2A=11W,所以選項A,B錯誤;最大可輸出容量6000mAh,最大輸出電流2A×10××105J,所以選項D正確。10.某品牌電動汽車電池儲存的電能為60kWh,充電時,直流充電樁的充電電壓為400V,充電時間4.5h,充電效率95%,以v=108km/h的速度在高速公路勻速行駛時,汽車的輸出功率為15kW,轉(zhuǎn)化機械能的效率90%,則(D)33A432km×104JD.勻速行駛時所受阻力為500N解析:電能E=60kWh=60×103Wh,則由W=UIt可知,充電電流I=60×10395%400×4.5A≈35A,故A錯誤;汽車能勻速行駛的時間t=60×90%15h=3.6h,故汽車勻速行駛的最大距離為x=vt=108×3.6km=388.8km,故B錯誤;勻速行駛時每秒鐘輸出的電能W=Pt=15×11.微型吸塵器的直流電動機內(nèi)阻一定,把它接入電壓為U1=0.2V的電路時,電動機不轉(zhuǎn),測得此時流過電動機的電流I1=0.4A;若把電動機接入電壓為U2=2.0V的電路中,電動機正常工作,工作電流是I2=1.0A,求:(1)電動機線圈的電阻R;(2)電動機正常工作時的輸出功率及吸塵器的效率;(3)如果電動機正常工作時,轉(zhuǎn)子突然被卡住,電動機此時的發(fā)熱功率(設(shè)此時線圈未被燒壞)。解析:(1)電動機不轉(zhuǎn)時,設(shè)線圈電阻為R,則R=U1I1=0.2(2)電動機正常工作時消耗的功率為P=U2I2×1.0W=2.0W,電動機正常工作時線圈電阻損耗的功率