高中物理第二章恒定电流第5节焦耳定律课时训练（含解析）新人教版选修31

第5节焦耳定律基础训练生活中的电功率1.额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯,各自在额定电压下正常工作了相同的时间.比较它们产生的热量,结果是(B)解析:在三种用电器中,只有电烙铁能将电能全部转化为内能,电风扇将部分电能转化为机械能,日光灯将部分电能转化为光能,故B选项正确。2.通过电脑的USB接口不仅可以在电脑和各种数码产品之间传递数据,也可以为数码产品供电。现通过电脑的USB接口给一个阻值为10Ω的电热鼠标垫供电,已知供电电流为0.5A,则此电热鼠标垫的发热功率是(D)A.50W B.20W C.5W D.2.5W解析:P=I22×10W=2.5W,选项D正确。电功和电功率3.在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换,为了延长电灯泡的使用寿命,一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡,下列说法正确的是(A)解析:两个灯泡串联时,每个灯泡承受的电压为U=2202V=110V,低于额定电压,灯泡不易损坏,故A正确;两个灯泡并联,每个灯泡承受的电压为U=220V,仍等于灯泡的额定电压,灯泡正常工作,不能延长电灯泡的使用寿命,故B错误;由P=U2R“220V40W”和“220V15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下,则下面分析正确的是(D)A.两盏灯的总功率等于55WB.两盏灯的总功率大于15W,小于40W解析:设“220V40W”灯的电阻为R1,“220V15W”灯的电阻为R2,当两灯串联后,总电阻大于R2,根据P=U2R可知,总功率小于P2,A,B错;在串联电路中,功率P与R成正比,由于R1<R2,所以串联后P1<P焦耳定律的理解和应用5.把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上,若要产生相等的热量,则两种方法所需的时间之比t串∶t并为(C)∶∶1 ∶∶4解析:设每根电热丝电阻为R,则R串=2R,R并=R2。由Q=W=U2Rt得t串∶t并1～L10(24V,200W)和10个相同的指示灯X1～X10(220V,2W),将其连接在220V电压上,电路如图所示,若工作一段时间后,L2灯丝烧断,则(C)1的功率减小,L1的功率增大1的功率增大,L1的功率增大2功率增大,其他指示灯的功率减小2功率减小,其他指示灯的功率增大解析:显然L1和X1并联、L2和X2并联…然后它们再串联接在220V电压上,L2灯丝烧断,则总电阻变大,干路中电流I减小,又L1和X1并联的电流分配关系不变,则X1和L1的电流都减小,功率都减小,同理可知除X2和L2外各灯功率都减小,A,B均错误;由于I减小,各并联部分的电压都减小,总电压不变,则X2上电压增大,根据P=U2R可知X非纯电阻电路的分析“36V、10Ah”字样,假设工作时电源(不计内阻)的输出电压恒为36V,额定输出功率为180W,由于电动机发热造成的损耗(其他损耗不计),电动自行车的效率为80%,则下列说法正确的是(D)10A×10C.自行车电动机的内阻为7.2ΩD.自行车保持额定功率行驶的最长时间是2h解析:由P=UI可知,额定电流I=PU=18036A=5A,故A错误;电量q=10Ah=10×3600C×104C,故B错误;电动车的热功率P热=P80%-P=18080%W-180W=45W,则由P热=I2r可得,r=4525Ω8.(2018·浙江桐乡测试)如图为2017年5月戴森公司发售的360Eye扫地机器人。360Eye内置锂电池容量为2250mAh,在一般状况下,充满一次电可供其运行的时间为45min。已知360Eye扫地机器人额定功率为54W,则下列说法正确的是(B)2.25AB.扫地机器人正常工作时额定电压为18VC.扫地机器人工作时的内阻为6Ω×105J解析:根据电流的定义式可得工作电流为I=qt=2250×10-3×36002700A=3A,故A错误;机器人额定功率为54W,则工作电压U=P能力提升9.(2018·浙江“七彩阳光”联盟联考)如图所示的充电宝是由可充电电池(称为电芯)和输入、输出接口电路组成的,下表列出了它的几个主要参数:尺寸142mm×65×18.6mm重量235g电芯参数3.6V10000mAh最大可输出容量6000mAh输入DC5V2.2A输出DC5V2A(最大)工作温度-10℃～保护电路有根据上述信息,下列说法正确的是(D)A.充电宝充电时输入电压为3.6VB.充电宝充电时输入电功率为10WD.充电宝充满电时电芯储存的能量为129600J解析:根据表格可知,充电输入电压为5V,电流为2.2A,电功率为5V×2.2A=11W,所以选项A,B错误;最大可输出容量6000mAh,最大输出电流2A×10××105J,所以选项D正确。10.某品牌电动汽车电池储存的电能为60kWh,充电时,直流充电桩的充电电压为400V,充电时间4.5h,充电效率95%,以v=108km/h的速度在高速公路匀速行驶时,汽车的输出功率为15kW,转化机械能的效率90%,则(D)33A432km×104JD.匀速行驶时所受阻力为500N解析:电能E=60kWh=60×103Wh,则由W=UIt可知,充电电流I=60×10395%400×4.5A≈35A,故A错误;汽车能匀速行驶的时间t=60×90%15h=3.6h,故汽车匀速行驶的最大距离为x=vt=108×3.6km=388.8km,故B错误;匀速行驶时每秒钟输出的电能W=Pt=15×11.微型吸尘器的直流电动机内阻一定,把它接入电压为U1=0.2V的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流I1=0.4A;若把电动机接入电压为U2=2.0V的电路中,电动机正常工作,工作电流是I2=1.0A,求:(1)电动机线圈的电阻R;(2)电动机正常工作时的输出功率及吸尘器的效率;(3)如果电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机此时的发热功率(设此时线圈未被烧坏)。解析:(1)电动机不转时,设线圈电阻为R,则R=U1I1=0.2(2)电动机正常工作时消耗的功率为P=U2I2×1.0W=2.0W,电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率