2019-2020學(xué)年新教材高中物理課時(shí)分層作業(yè)12電功與電熱含解析魯科版必修第三冊(cè)

PAGEPAGE3課時(shí)分層作業(yè)(十二)電功與電熱(時(shí)間：15分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．下列關(guān)于電功、電功率和焦耳熱的說法中正確的是()A．電功率越大，電流做功越快，單位時(shí)間內(nèi)電路中產(chǎn)生的焦耳熱就越多B．在電路中能用W＝UIt求某用電器的電功，就能用W＝I2Rt或W＝eq\f(U2,R)t求該用電器的電功C．在純電阻的電路中，電流的電功率等于熱功率D．焦耳熱Q＝I2Rt只適用于純電阻電路C[電功率公式P＝eq\f(W,t)，功率越大，表示電流做功越快．對(duì)于一段電路，有P＝IU，I＝eq\f(P,U)，焦耳熱Q＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))eq\s\up12(2)Rt，可見Q與P、U、t都有關(guān)．所以，P越大，Q不一定越大，故A錯(cuò)．W＝UIt是電功的定義式，適用于任何電路，而I＝eq\f(U,R)只適用于純電阻的電路，B錯(cuò)．在純電阻的電路中，電流所做的功W＝Q，則UI＝I2R，故C正確．Q＝I2Rt是焦耳熱的定義式，適用于任何電路中產(chǎn)生的焦耳熱，故D錯(cuò)．]2．關(guān)于電功W和電熱Q的說法正確的是()A．在任何電路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，且W＝QB．在任何電路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等于QC．W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在純電阻電路中才成立D．W＝UIt在任何電路中成立，Q＝I2Rt只在純電阻電路中成立B[W＝UIt、Q＝I2Rt適用于一切電路，但在純電阻電路中W＝Q，在非純電阻電路中W>Q，B對(duì)，A、C、D錯(cuò)．]3．在電源電壓不變的前提下，增加電爐的電熱絲在相同時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量，可采取的措施是()A．增大電熱絲的電阻B．減小電熱絲的電阻C．在電熱絲上并聯(lián)電阻D．在電熱絲上串聯(lián)電阻B[電爐可以看成是純電阻用電器，電流產(chǎn)生的熱等于電流所做的功，所以有Q＝W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t，根據(jù)題意知U不變，t相等，故由Q＝eq\f(U2,R)t可以看出R越大，發(fā)熱量越小，要使發(fā)熱量增加，應(yīng)減小電熱絲電阻，故A錯(cuò)誤，B正確；對(duì)于C選項(xiàng)，能增加電爐相同時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量，但不能使原電熱絲發(fā)熱量增加，對(duì)于D選項(xiàng)，會(huì)減少電爐相同時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量，故C、D錯(cuò)誤．]4．一根電阻絲，通過2C電荷量所消耗的電能是8J．若在相同的時(shí)間內(nèi)通過4C的電荷量，則該電阻絲上所加電壓和消耗的電能分別是()A．4V,16J B．8V,16JC．4V,32J D．8V,32JD[設(shè)電阻絲的電阻為R，開始時(shí)所加電壓為U1，則W1＝q1U1，即8J＝2C×U1，解得U1＝4V．設(shè)后來所加電壓為U2，消耗的電能為W2，則I2＝eq\f(q2,t)＝eq\f(U2,R)又I1＝eq\f(q1,t)＝eq\f(U1,R)由此得I2＝2I1所以U2＝2U1＝8V，W2＝q2U2＝4×8J＝32J．]5．(多選)電阻R和電動(dòng)機(jī)一起串聯(lián)在電路中，如圖所示．已知電阻R跟電動(dòng)機(jī)線圈的電阻相等，開關(guān)接通后，電動(dòng)機(jī)正常工作．設(shè)電阻R和電動(dòng)機(jī)兩端的電壓分別為U1、U2，經(jīng)過時(shí)間t，電流通過電阻R做的功為W1，產(chǎn)生的電熱為Q1；電流通過電動(dòng)機(jī)做的功為W2，產(chǎn)生的電熱為Q2，則有()A．U1＜U2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，Q1＝Q2C．W1＜W2，Q1＜Q2 D．W1＜W2，Q1＝Q2AD[設(shè)電路中的電流為I，則R兩端的電壓U1＝IR；對(duì)于電動(dòng)機(jī)，歐姆定律不再適用，但電動(dòng)機(jī)線圈上的電壓仍有U2′＝IR，而電動(dòng)機(jī)兩端的電壓U2一定大于U2′，所以，應(yīng)有U1＜U2.對(duì)于R，經(jīng)過時(shí)間t，電流通過電阻R做的功為W1＝U1It，將電能全部轉(zhuǎn)化為電熱Q1，則Q1＝W1＝I2Rt；對(duì)于電動(dòng)機(jī)，經(jīng)過時(shí)間t，電流通過電動(dòng)機(jī)做的功為W2＝U2It，所以有W1＜W2，電流通過電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的電熱Q2＝I2Rt，故有Q1＝Q2.所以選項(xiàng)A、D正確．]6．如圖所示，有一內(nèi)電阻為4.4Ω的電解槽和一盞標(biāo)有“110V60W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220V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120WB．電解槽的發(fā)熱功率為60WC．電解槽消耗的電功率為60WD．電路消耗的總功率為60WC[由于燈泡正常發(fā)光，所以電解槽的電壓為：(220－110)V＝110V，由于電解槽和燈泡串聯(lián)，它們的電流相等，所以有I＝eq\f(P,U)＝eq\f(60,110)A，所以電解槽消耗的電功率為P＝UI＝110×eq\f(60,110)W＝60W，發(fā)熱功率為P熱＝I2R＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(60,110)))eq\s\up12(2)×4.4W＝eq\f(72,55)W，故A、B錯(cuò)誤，C正確；電路消耗的總功率為P總＝220×eq\f(60,110)W＝120W，故D錯(cuò)誤．]二、非選擇題(14分)7．有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A；若把它接入2V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1A.(1)求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率；(2)如在正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為多大？[解析](1)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，說明電動(dòng)機(jī)無機(jī)械能輸出，它消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為熱能，此時(shí)電動(dòng)機(jī)可看成純電阻，則r＝eq\f(U1,I1)＝0.5Ω.當(dāng)加電壓為2V、電流為1A時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，有機(jī)械能輸出，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為非純電阻電路，消耗的電能等于轉(zhuǎn)化的機(jī)械能和熱能之和．轉(zhuǎn)化的熱功率為P熱＝Ieq\o\al(2,2)r＝0.5W總功率P總＝U2I2＝2W，則輸