2021_2022版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.doc

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1、考试资料焦耳定律(15分钟·30分)一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)1.关于电功和电热的计算,下列说法正确的是(　　)A.如果是纯电阻电路,电功可用公式W=UIt计算,也可用公式W=I2Rt计算B.如果是纯电阻电路,电热可用公式Q=I2Rt计算,但不能用公式Q=UIt计算C.如果不是纯电阻电路,电功只能用公式W=I2Rt计算D.如果不是纯电阻电路,电热可用公式Q=I2Rt计算,也可用公式Q=UIt计算【解析】选A。纯电阻电路中,欧姆定律是适用的,电功可用公式W=UIt计算,也可以用W=I2Rt来计算,A选项正确,B选项错误;非纯电阻电路中,电功用公式W=

2、UIt计算,电热用公式Q=I2Rt来计算,C、D选项错误。2.三个阻值相同的灯泡,其允许消耗的最大功率都是10W,如图所示,现将其中的两只灯泡串联起来后再与第三只灯泡并联接在电路中,则整个电路允许消耗的最大功率为(　　)A.30WB.20WC.15WD.10W【解析】选C。连接后电路如题图,其中L3两端电压最高,它消耗的电功率为10W时,因L1与L2串联,且电阻相等,则分配在L1与L2两灯的电压都是灯L3两端电压的一半。所以P1=P2====W=2.5W,则整个电路消耗的功率为P=P1+P2+P3=(2.5+2.5+10)-5-/5考试资料W=15W。3.(多选)如图

3、所示,把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后,灯泡都正常发光,且两个电路的总功率相等。则下列对这两个电路中的U甲、U乙、R甲、R乙之间关系的说法,正确的是(　　)A.U甲>2U乙B.U甲=2U乙C.R甲=4R乙D.R甲=2R乙【解析】选B、C。设灯泡的电阻为R,正常发光时电流为I,电压为U,由于两个电路的总功率相等,P=U甲I=U乙·2I,得U甲=2U乙;又由U甲=2U+IR甲,U乙=U+2IR乙,得R甲=4R乙,故B、C两项正确。4.电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作。设电阻R和电动机M两端的电压分

4、别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有(　　)A.U1Q2D.W1IR=U1,选项B错误;电流做的功W1=IU1t,W2=IU2t,因此,W1

5、为4-5-/5考试资料N的物体时,通过它的电流是0.2A。在30s内可使该物体被匀速提升3m。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:(1)电动机的输入功率;(2)在提升物体的30s内,电动机线圈所产生的热量;(3)线圈的电阻。【解析】(1)电动机的输入功率P入=UI=3×0.2W=0.6W。(2)电动机提升物体的机械功率P机=Fv=G·v=4×W=0.4W根据P入=P机+P热,电动机的热功率为P热=P入-P机=(0.6-0.4)W=0.2W所产生的热量Q=P热t=0.2×30J=6J。(3)根据焦耳定律Q=I2Rt,可得线圈的电阻R==Ω=5Ω。答案:(1)0.6

6、W　(2)6J　(3)5Ω【加固训练】　　如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图,所加电压为120V,通过的电流为4A。该电动机在12s内把一个质量为60kg的物体匀速提高了8m,不计摩擦,g取10m/s2,求:(1)电动机的电功率;(2)电动机线圈的内阻;(3)电动机的工作效率。-5-/5考试资料【解析】(1)电动机的总功率为:P=UI=120×4W=480W;(2)电动机在12s内把一个质量为60kg的物体匀速提高了8m,故拉力等于重力,为600N,速度为:v==m/s=m/s;电动机输出的电功率为:P出=Fv=600×W=400W;根据能量守恒定律,有

7、:P=I2R+P出;解得:R=5Ω;(3)电动机的工作效率:η=×100%=×100%=83.3%答案:(1)480W　(2)5Ω　(3)83.3%(10分钟·20分)6.(6分)如图为A、B两灯泡的I-U图象,把它们串联接在220V的恒压电源上。根据图象,计算A、B两灯泡的实际功率分别约为(　　)A.5W、17WB.22W、48.4W-5-/5考试资料C.48.4W、22WD.50W、170W【解析】选A。由两灯泡串联接在220V的恒压电源上,可知两灯泡中的电流相等,且总电压为220V,则由题图可知,电流约为0.1A,A灯泡的电压为50V,B灯泡的