2019_2020学年高中物理第二章直流电路第6节焦耳定律电路中的能量转化练习（含解析）教科版.docx

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1、第6节焦耳定律电路中的能量转化一、单项选择题1.如图所示，直线OAC为某一电流电源把其他形式的能转化为电能的功率P随电流I变化的图像；抛物线OBC为同一直流电源内部消耗的热功率P′随电流I变化的图像．当电路中的电流为2A，且外电路为纯电阻电路时，外电路消耗的功率及相应的外电阻的阻值分别是(　　)A．2W，0.5ΩB．4W，2ΩC．2W，1ΩD．6W，2Ω解析：当电流I＝2A时，由题图知电源的总功率为6W，而此时内阻消耗的热功率P′为4W，所以外电路消耗的功率为2W，据此求得外电阻为0.5Ω，故选项A正确．答案：A2．电炉丝坏了，去掉四分之一后接在原来的电源上使用，在同样的时间内产生的热量与

2、原来产生的热量之比为(　　)A．3∶1B．4∶3C．4∶1D．1∶4解析：设电炉丝原来电阻为R，去掉四分之一后的电阻为R，两种情况下所产生的热量分别为Q＝t，Q′＝t＝t＝t，所以＝，故选B.答案：B3．已知两电阻R1、R2的I　　U图线如图所示，把R1、R2并联接到一电源上，R1消耗的功率为6W，则电源输出的功率是(　　)A．8WB．10WC．15WD．22W解析：从题图得出R1＝8Ω，R2＝12Ω.并联时，U1＝U2，故P1R1＝P2R2，得6W×8Ω＝12Ω×P2，所以P2＝4W．电源的输出功率P＝P1＋P2＝10W.答案：B4.如图所示，已知电源内阻r为2Ω，定值电阻R0为3Ω，滑

3、动变阻器阻值范围为0～10Ω.当滑动变阻器R使其阻值为R1时，滑动变阻器获得最大功率，则R1的阻值应为(　　)A．2ΩB．3ΩC．4ΩD．5Ω解析：R0为定值电阻，把它等效为电源内阻，当R1＝R0＋r时，滑动变阻器上获得最大功率．答案：D5.电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示．已知电阻R跟电动机M线圈的电阻相同，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2；经过时间t，电流通过电阻R做的功为W1，产生的热量为Q1；电流通过电动机M做的功为W2，产生的热量为Q2，则有(　　)A．U1＝U2，Q1

4、1>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线圈的电阻相同，由焦耳定律可知两者产生的热量相同，Q1＝Q2.电动机正常工作时为非纯电阻用电器，消耗的电能还有一部分要转化为机械能，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

5、于求电功率，第二个公式可用于求热功率D．由U＝IR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P即是电功解析：首先要明确，欧姆定律I＝只适用于纯电阻电路，因此三个公式在纯电阻电路中没有区别，但在非纯电阻电路中它们互不相同．其次，P＝IU表示电功率，而P＝I2R表示热功率．因此，在纯电阻电路中，IU＝I2R，消耗的电能全部转化为内能；而在非纯电阻电路中，IU>I2R，即消耗的电能只有部分转化为内能．故选项B、C正确，选项A、D错．答案：BC7.如图所示，E为电源电动势，r为电源内阻，R1为定值电阻(R1>r)，R2为可变电阻，以下说法中正确的是(　　)A．当R2＝R1＋r时，R2上获

6、得最大功率B．当R1＝R2－r时，R1上获得最大功率C．当R2＝0时，电源的效率最大D．当R2＝0时，电源的输出功率最大解析：R1为定值电阻，当把它等效为电源内阻的部分时，当R2＝R1＋r时，R2上获得最大功率，选项A正确；当R2＝0时，电路中电流最大，R1上获得最大功率，选项B错误；外电路的电阻越大，电源的效率越大，所以当R2最大时，电源的效率最大，选项C错误；外电路的电阻与电源内阻相差越小，电源的输出功率越大，因R1>r，所以当R2＝0时，电源的输出功率最大，选项D正确．答案：AD8.在如图所示的U　　I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲

7、线．用该电源与电阻R组成闭合电路．由图像判断正确的是(　　)A．电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB．电阻R的阻值为1ΩC．电源的输出功率为4WD．电源的效率为80%解析：由图像知，E＝3V，Imax＝6A，所以电源内阻r＝＝0.5Ω，故A正确；与电阻R组成外电路时，R＝＝1Ω，故B正确；电源的输出功率P＝UI，而I＝＝2A，U＝IR＝2V，所以P＝4W，故C正确；电源效率η＝＝＝×100%＝66.7%，故D错误．答案：