2024-2025学年高中物理第二章恒定电流5焦耳定律课时作业含解析新人教版选修3-1

PAGE4-焦耳定律一、单项选择题1．某电阻的阻值为5Ω，通过的电流为2A，则它在10s的时间内产生的热量为()A．100JB．200JC．20JD．2J解析：依据公式Q＝I2Rt可得Q＝22×5×10J＝200J，选项B正确．答案：B2．随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中运用的电器越来越多．下列电器中主要利用电流的热效应工作的是()A．电风扇B．电动轿车C．洗衣机D．电饭煲解析：电风扇、电动轿车、洗衣机均利用电动机将电能主要转化为机械能，而电饭煲则是利用电流的热效应使电能变为内能，故选项D正确．答案：D3．如表为某电热水壶铭牌上的一部分内容．依据表中的信息，可计算出在额定电压下通过电热水壶的电流约为()型号SP－988额定功率1500W额定电压220V额定容量1.6LA.4.4AC．0.15AD．0.23A解析：在额定电压下电热水壶的功率为额定功率，而电热水壶的额定电压为220V，额定功率为1500W，由公式P＝IU得I＝eq\f(P,U)＝eq\f(1500,220)A≈6.8A．选项B正确．答案：B4．把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在电压相等的电源上，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()A．11B．21C．41D．14解析：设每根电热丝电阻为R0，由串、并联电路的特点可知，串联后总电阻为R1＝2R0，并联后总电阻为R2＝eq\f(R0,2)，由式子Q＝eq\f(U2,R)t知，要产生相等的热量，则有eq\f(U2,2R0)t串＝eq\f(U2,\f(R0,2))t并，可得t串:t并＝4:1，故选项C正确．答案：C5．如图所示，电阻R和电动机M串联接到电路中，已知电阻R跟电动机M线圈的电阻相等，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2；经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生的热量为Q1；电流通过电动机M做功为W2，产生的热量为Q2，则有()A．U1＝U2，Q1<Q2B．W1<W2，Q1＝Q2C．W1<W2，Q1<Q2D．U1>U2，Q1＝Q2解析：电阻R和电动机M串联，流过两用电器的电流相同．电阻R跟电动机M线圈的电阻相等，则由焦耳定律可知两者产生的热量相等，则Q1＝Q2.电动机正常工作时为非纯电阻用电器，消耗的电能绝大部分转化为机械能，所以电流通过电动机M做的功要大于电流通过电阻R做的功，W1<W2.U1＝IR，U2>IR，则U1<U2.故选项B正确．答案：B二、多项选择题6．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热肯定越多B．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t只适用于纯电阻电路C．在非纯电阻电路中，UI>I2RD．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路解析：由电功率公式P＝eq\f(W,t)知，电功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P＝IU，I＝eq\f(P,U)，焦耳热Q＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))2Rt，可见Q与P、t都有关，所以，P越大，Q不肯定越大，选项A错误；W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t只适用于纯电阻电路，选项B正确；在非纯电阻电路中，电流所做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W>Q，即UI>I2R，选项C正确；Q＝I2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，选项D正确．答案：BCD7．如图所示电路，灯L1标有“24V16W”，灯L2标有“12V16W”，两灯串联后接在电压为U的电路中，要保证两灯不损坏，则()A．两灯实际功率之比为41B．电压U的最大值为30VC．灯L1两端电压与总电压U之比为23D．U＝36V时，灯L1、L2均正常发光答案：AB8．一台电动机的额定功率为10W，额定电压为5V，内阻为1Ω，将其接在路端电压为5V的电路中，电路接通瞬间，电动机刚要启动时，下列说法正确的是()A．此时电动机还未转动，电路为纯电阻电路B．电动机的输入功率为10WC．通过电动机的电流为2AD．电动机的发热功率为25W解析：电动机刚启动瞬间，电动机还未转动，电流做功将电能全部转化为焦耳热，电路为纯电阻电路，满意欧姆定律，即I＝eq\f(U,R)＝5A，电动机的输入功率P＝UI＝25W，故B、C错，A、D正确．答案：AD三、非选择题9．小型直流电动机(其线圈内阻为r＝1Ω)与规格为“4V4W”的小灯泡并联，再与阻值为R＝5Ω的电阻串联，然后接至U＝12V的电源上，如图，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求：(1)通过电动机的电流．(2)电动机的输出功率P出．解析：(1)流经灯泡的电流IL＝eq\f(P,UL)＝eq\f(4,4)A＝1A流经电阻R的电流IR＝eq\f(U－UL,R)＝eq\f(12－4,5)A＝1.6A流经电动机的电流I＝IR－IL＝0.6A(2)