高中物理 第3章第3节 焦耳定律基础巩固试题 鲁科版选修31

第3节 焦耳定律一、选择题1．关于电功，下列说法中正确的有( )A ．电功的实质是电场力所做的功B ．电功是其他形式的能转化为电能的量度C ．电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大D ．电流通过电动机时的电功率和热功率相等解析：电场力移动电荷时对电荷所做的功叫电功，是电能转化为其他形式能的量度，A 对，BCD 错． 答案：A2．(多选)对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是( )A ．P ＝I 2R B ．P ＝U 2RC ．P ＝UID ．P ＝W t解析：电功率计算的普适公式是P ＝Wt ＝UI ，只有是在纯电阻用电器的前提下，才可由I＝U R改写功率的表达式，故C 、D 正确． 答案：CD3．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R ，设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同时间内不正确的是( ) A ．电炉和电动机产生的热量相同 B ．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 C ．电炉两端电压小于电动机两端电压 D ．电炉和电动机两端电压相等解析：对电动机IU ＝IU ′＋IU R ①，其中IU ′为转化为机械能的功率． 对电炉：只有P ＝I 2R ＝IU R ②，比较①②得：U ＞U R ，D 错． 答案：D4．有一只灯泡的灯丝断了，通过转动灯泡灯丝接通，再接入电源后，所发生的现象及其原因是( )A ．灯丝电阻变小，通过它的电流变大，根据P ＝I 2R ，电灯亮度不变 B ．灯丝电阻变大，通过它的电流变小，根据P ＝I 2R ，电灯变暗C ．灯丝电阻变小，它两端的电压不变，根据P ＝U 2R，电灯变亮D ．灯丝电阻变大，它两端的电压不变，根据P ＝U 2R，电灯变暗解析：转动灯泡灯丝重新搭接后，L 变短，由R ＝ρL S，R 减小，而灯泡两端电压不变，故C 正确． 答案：C5．一个电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(电源内阻忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ，则下列说法中正确的是( )A ．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB ．电饭煲消耗的电功率为1 555 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC ．1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104J ，洗衣机消耗的电能为6.6×103J D ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍解析：由于电饭煲是纯电阻用电器，所以R 1＝U I 1＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W ，其在1 min 内消耗的电能W 1＝UI 1t ＝6.6×104J ，洗衣机为非纯电阻用电器，所以R 2≠U I 2＝440 Ω，P 2＝UI 2＝110 W ，其在1 min 内消耗的电能W 2＝UI 2t ＝6.6×103 J ，其热功率P 热≠P 2，而P 1＝10 P 2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍，只有选项C 正确．答案：C6．(多选)在高速公路隧道内两侧的灯泡不易更换，为了延长灯泡的寿命，故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 ．两个灯泡串联B ．为了增加亮度，两个灯泡并联C ．串联时每个灯泡实际消耗的功率为其额定功率的四分之一D ．串联时每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一解析：为延长灯泡寿命应使灯泡两端电压小于额定电压，故两个灯泡应串联，P 额＝U 2额R，P实＝（12U 额）2R ′，R ′＜R ，故P 实＞14P 额，故A 、D 正确． 答案：AD7．一辆电瓶车，质量为500 kg ，由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24 V 的电压，当电瓶车在水平地面上以0.8 m/s 的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5 A ，设车所受的阻力是车重的0.02倍(取g ＝10 m/s 2)，则此电动机的内阻是( ) A ．4.8 ΩB ．3.2 ΩC ．1.6 ΩD ．0.4 Ω解析：UI ＝I 2R ＋fv ，f ＝0.02mg ，解得R ＝1.6 Ω. 答案：C8．(多选)3个完全相同的小型电动机(线圈电阻为r )分别接在相同电压为U 的电路中，如图所示，甲、乙、丙中、、理想电表示数分别为I 0、U 0、I .固定电阻阻值为R ，关于电动机转动中功率的说法正确的是(不计摩擦)( )A ．甲图中电动机消耗的功率为UI 0B ．乙图中电动机发热消耗的功率为U 20rC ．丙图中输入给电动机的功率为U (I －U R) D ．甲图中电动机输出的功率为UI 0－I 20r解析：甲图中加在电动机两端电压为U ，故电动机消耗的功率为UI 0，输出功率为UI 0－I 2r ，乙图中发热功率P ＝(U －U 0R )2 r ，丙图中流过电动机的电流为I －UR，故输给电动机的功率为U (I －UR)，故A 、C 、D 正确． 答案：ACD 二、非选择题9．如图所示，电源电动势为20 V ，内阻不计，当接入固定电阻R ＝5 Ω时，电路中标有“3 V，4.5 W”的灯泡L 和内阻r ′＝0.5 Ω的小型直流电动机恰能正常工作，求： (1)电路中电流强度； (2)电动机的额定工作电压； (3)电源的总功率． 解析：(1)对灯泡I ＝P U ＝4.53A ＝1.5 A (2)U R ＝IR ＝1.5×5V＝7.5 V ，电动机额定电压U M ＝E －U L －U R ＝9.5 V ， (3)P 总＝IE ＝1.5×20 W＝30 W. 答案：(1)1.5 A (2)9.5 V (3)30 W。

焦耳定律(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于电功的说法中错误的是( )A ．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功B ．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式能的过程C ．电流做功消耗的能量，由电源供给D ．电功就是电能【解析】 根据电功的定义及特点，可以判断A 、B 、C 均正确．电功是电能转化为其他形式的能的量度，功和能是不同的概念，D 错，故选D.【答案】 D的适用范围，以下说法中U2R＝P 、R 2I ＝P 、UI ＝P 关于计算电功率的三个公式)多选(．2正确的是( )【导学号：34660084】A ．这三个公式的适用范围相同B ．第一个公式普遍适用，后两个公式只适用于纯电阻电路C ．第一个公式适用于无电阻的电路，后两个公式适用于有电阻的电路D ．三个公式的适用范围与电路串、并联的方式无关 【答案】 BD3．有一只电风扇，标有“220 V 50 W”字样，电动机线圈的电阻为0.4 Ω，把它接入220 V 的电路中，以下几种计算时间t 内产生热量的方法中，正确的是( )A ．Q ＝U 2·t /R B ．Q ＝PtC ．Q ＝(P /U )2·RtD ．以上三种方法均正确【解析】 由于电风扇是非纯电阻电路，故A 、B 错；由P ＝UI 得I ＝P U ，再由Q ＝I 2Rt知C 正确．故选C.【答案】 C4．下列说法正确的是( )A ．家庭生活中，常说的“1度”电，指的是电功率的单位B ．功率是1千瓦的空调正常工作1个小时所消耗的电功是1度C ．1度等于1 000焦耳D ．1度等于3.6×106瓦【解析】 “度”是电功单位，1度＝1 kW·h＝1×103W×3 600 s＝3.6×106J ，故A 、C 、D 错误；功率为1千瓦的空调正常工作1个小时消耗的电功为W ＝Pt ＝1 kW·h ＝1度，B 正确．【答案】 B5．加在某台电动机上的电压是U ，电动机消耗的电功率为P ，电动机线圈的电阻为r ，则电动机线圈上消耗的热功率为( )A ．P B.U2rC.P2r U2D ．P －P2r U2【解析】 P 热＝I 2r ，因P ＝UI ，则I ＝P U ，所以P 热＝P2rU2，C 正确．【答案】 C6．要使电热器在单位时间内产生的热量减少一半，可以( ) A ．R 不变，使通过电热丝的I 减小一半 B ．U 不变，使电热丝的R 增大一倍 C ．R 不变，使电热丝两端的U 减小一半 D ．U 不变，使电热丝的R 增大为原来的2倍【解析】 电热器是纯电阻电路，电功率可表示为P ＝UI ＝U2R ＝I 2R ，故R 一定时，电压U 减半或电流I 减半，则P 变为原来的14，故A 、C 错误；当U 不变，R 增大一倍时，P 变为原来的12，故B 正确；当U 不变，R 增大到原来的2倍时，P 变为原来的22，D 错误．【答案】 B7．改革开放以来，我国人民生活水平和生活质量有了较大的改善，电冰箱、空调机、电视机等家用电器得到了普遍使用．下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目，试判断正常工作时，其中功率最大的是( )A ．54 cm 彩色电视接收机，工作电压170～240 V ，工作频率50 Hz ，额定功率85 WB ．BC­65B 电冰箱，额定电压220 V ，工作频率50 Hz ，额定功率70 W ，耗电量0.50 kW·h/24hC ．FS­69电风扇，规格400 mm ，额定电压220 V ，工作频率50 Hz ，额定功率65 WD ．KFR­33GW 空调机，额定电压220 V ，工作频率50 Hz ，制冷/制热电流6.2 A/6.2 A 【解析】 显然正常工作时电视机的功率为85 W ，电冰箱的功率为70 W ，电风扇的功率为65 W ，空调机的功率P ＝UI ＝1 364 W ，因此，功率最大的是空调机，选项D 正确．【答案】 D8．一根电阻丝，在通过2 C 的电荷量时电功为8 J ，若在相同的时间内通过4 C 的电荷量，求电阻丝上的电流做的功和所加的电压分别是多少？【导学号：34660085】【解析】 设电阻丝的电阻为R ，据W ＝UIt ＝Uq 得U 1＝4 V 在相同时间内通过的电荷量变为原来的2倍， 据I ＝q /t 知：I 2＝2I 1又由欧姆定律I ＝U /R 得U 2＝2U 1＝8 V 电流的功W 2＝U 2I 2t ＝4W 1＝32 J. 【答案】 32 J 8 V[能力提升]9．(多选)如图3­3­3所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V，60W”的灯泡串联后接在电压为220 V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则( )图3­3­3A ．电解槽消耗的电功率为120 WB ．电解槽的发热功率为60 WC ．电解槽消耗的电功率为60 WD ．电路消耗的总功率为120 W【解析】 灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V 电压，且干路电流I ＝I＝R 2I ＝热P 错；电解槽的发热功率A 对C ，60 W ＝灯P ＝P ，则电解槽消耗的功率A 60110＝灯正确．D ，120 W ＝W 60110220×＝总P错；整个电路消耗的功率B ，1.3 W 【答案】 CD10．一只灯泡标有“220 V,100 W”字样，将其接到110 V 的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有( )【导学号：34660086】A ．灯泡的实际功率为50 WB ．灯泡的实际功率为25 WC ．通过灯泡的电流为额定工作电流的18D ．通过灯泡的电流为额定工作电流的14【解析】 灯泡电阻为R ＝U2P ＝2202100Ω＝484 Ω. 则灯泡的实际功率和通过的电流分别为P ′＝U′2R ＝1102484 W ＝25 W ，I ′＝U′R ＝110484 A ＝522 A ，是原来511 A 电流的12，只有B 正确．【答案】 B11．夏天空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行．一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图3­3­4所示．图3­3­4(1)此空调器运行1小时用去多少电能？(2)其平均功率为多少？【解析】 (1)1小时内消耗的电能为1.5 kW·h.＝kW·h ⎝ ⎛⎭⎪⎫0.5×13＋2×23＝2t 2P ＋1t 1P ＝E (2)平均功率1.5 kW.＝W 1.5×3.6×10660×60＝E t1＋t2＝W t ＝P 【答案】 (1)1.5 kW·h (2)1.5 kW12．如图3­3­5所示，为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r ＝1 Ω，电动机的输入电压为U ＝5 V ，电路中的电流为I ＝1 A ，物体A 重20 N ，不计摩擦力，求：【导学号：34660087】图3­3­5(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？ (2)电动机输入功率和输出功率各是多少？ (3)10 s 内，可以把重物A 匀速提升多高？(4)这台电动机的机械效率是多少？【解析】 (1)根据焦耳定律，热功率为：1 W.＝×1 W 21＝r 2I ＝QP (2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积5 W＝1×5 W ＝IU ＝入P 输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率4 W.＝1 W －5 W ＝QP －入P ＝出P ＝h ，解得mgh ＝t 出P 内10 s 电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率，在(3)m.2 ＝m 4×1020＝mg /t 出P80%.＝入P /出P＝η机械效率(4) 【答案】 (1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m (4)80%。

高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）第3章第3节(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)1.(2010年河北武强高二检测)右图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是()A．I2R B．U2/RC．UI D．UI－I2R【解析】选项A、B的表达式只适用于纯电阻电路，D项表达式表示在非纯电阻电路中的输出功率，虚线框中不知道是哪种元件，功率P＝UI总是适用的，C选项正确．【答案】 C2．同为“36 V、40 W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5 min，它们产生热量是() A．一样多B．电灯最多C．电扇最多D．电烙铁最多【答案】 D3．对于连入电路的不同灯泡而言，亮度大的灯泡是()A．通过电流大的灯泡B．两端电压大的灯泡C．电阻值大的灯泡D．消耗电功率大的灯泡【答案】 D4．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R.设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同的时间内()A．电炉和电动机产生的电热相等B．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C．电炉两端电压小于电动机两端电压D．电炉和电动机两端电压相等【解析】因为电热Q＝I2Rt，所以当电流I，电阻R都相等时，电热也相等；而消耗功率即为热功率P＝I2R，所以消耗功率相等；电炉两端的电压U＝IR，但电动机两端的电压除了发热外还要工作，U＝IR＋U′，所以电炉两端电压小于电动机两端电压．【答案】ABC5．一台直流电动机的电枢线圈的电阻是R，其额定电压是U，额定功率是P，那么它正常工作时的电流()A．等于P/U，且大于U/RB．等于P/U，且小于U/RC．等于P/R，也等于U/RD．不等于P/U，但等于U/R【答案】 B6．有两只分别标有“6 V,2 W”，“12 V,8 W”字样的小灯泡，如果把它们串联在电路中，使其中一个恰能正常发光，则加在串联电路两端的电压是()A．6 V B．12 VC．18 V D．24 V【答案】 B7．不考虑温度对电阻的影响，一个标有“220 V、40 W”的灯泡，下列说法正确的是()A．接在110 V的线路上功率为20 WB．接在110 V的线路上功率为10 WC．接在440 V的线路上功率为160 WD．接在550 V的线路上功率为5 W【答案】 B8．在一个恒定电压U的两端直接接上灯泡，其功率为100 W，若用很长的导线连接，使灯泡远离电源，此时灯泡功率变为64 W，则线路上损失的功率为() A．36 W B．16 WC．18 W D．6 W【答案】 B9.如右图所示，电路电压U保持不变，滑动变阻器R的总阻值与R 2的阻值均为20 Ω，电阻R1的阻值为5 Ω.当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中()A．干路中电流不断增大B．R1上消耗电功率不断增大C．R1上消耗电功率不断减小D．R2上消耗电功率不断减小【解析】 滑片由a 向b 滑动时，R 变小，R 并变小，R 总变小，电路中的总电流变大，R 1两端的电压变大，消耗的功率变大；并联部分电压变小，R 2消耗的功率变小．【答案】 ABD10．一只规格为“220 V 2 000 W ”的电炉．(1)求它在正常工作时的电阻．(2)若电网电压为200 V ，求电炉的实际功率．(3)在220 V 电压下，如果平均每天使用电炉2 h ，那么此电炉一个月(按30天计算)要消耗多少千瓦时电能？【解析】 (1)设电炉电阻为R ，由P ＝U 2R ，得R ＝U 2P ＝22022 000Ω＝24.2 Ω. (2)当电压为U ′＝200 V 时，电炉的实际功率P ′＝U ′2R ＝200224.2W ≈1 653 W. (3)在220 V 的电压下，一个月耗用电能为：W ＝Pt ＝2×2×30 kW·h ＝120 kW·h【答案】 (1)24.2 Ω (2)1 653 W (3)120 kWh11．小明家的窗式空调已用了多年，耗电功率已不再是说明书上的数值了，他想测出这台空调的耗电功率．于是他将家中的其他用电器全部关闭，单独打开空调，观察他家的电度表在2 min 内转了200 转，且电度表上标有3 000 r/kW·h 的字母，你能帮他测出他家空调的功率吗？【解析】 表盘上的字样说明表盘转动3 000转时，电路消耗1度电(1 kW·h)，即在2 min＝120 s 内，电路消耗2003 000 kW·h ＝115 kW·h 的电能，所以P ＝W t ＝115×3.6×106×1120W ＝2 000 W ，即空调的耗电功率为2 000 W.【答案】 2 000 W12. 如右图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，电动机内阻r ＝0.8 Ω，电路中另一电阻R ＝10 Ω，直流电压U ＝160 V ，电压表示数U V ＝110 V ．试求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v ＝1 m/s 匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量．(g 取10 m/s 2)【解析】 (1)U R ＝U －U V ＝160 V －110 V ＝50 VI R ＝U R R ＝5010A ＝5 A 因R 与电动机串联可得电动机电流I M ＝I R ＝5 A.(2)电动机输入功率：P 电＝U V I M ＝5×110 W ＝550 W.(3)电动机输出功率P ′＝P 电－P 热＝U V I M －I M 2r ＝550 W －0.8×52 W ＝530 W由P ′＝F v 可得：P ′＝mg v ，则m ＝P ′g v＝53 kg. 【答案】 (1)5 A (2)550 W (3)53 kg。

图3­3­3A．I2R B.U2RC．UI D．UI－I2R【解析】选项A、B的表达式只适用于纯电阻电路，D项表达式表示在非纯电阻电路中的输出功率，虚线框中不知道是哪种元件，而功率P＝UI总是适用的，C选项正确．【答案】C6．要使电热器在单位时间内产生的热量减少一半，可以( ) A．R不变，使通过电热丝的I减小一半B．U不变，使电热丝的R增大一倍C．R不变，使电热丝两端的U减小一半D．U不变，使电热丝的R增大为原来的倍【解析】电热器是纯电阻电路，电功率可表示为P＝UI＝＝I2R，故R一定时，电压U减半或电流I减半，则P变为原来的，故A、C错误；当U不变，R增大一倍时，P变为原来的，故B正确；当U 不变，R增大到原来的倍时，P变为原来的，D错误．【答案】B7．改革开放以来，我国人民生活水平和生活质量有了较大的改善，电冰箱、空调机、电视机等家用电器得到了普遍使用．下面列出[能力提升]9．(多选)如图3­3­4所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V,12 W”的字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50 Ω，若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是( )【导学号：34022087】图3­3­4A．电动机的输入功率为12 WB．电动机的输出功率为12 WC．电动机的热功率为2.0 WD．整个电路消耗的电功率为22 W【解析】由于灯泡正常发光，IL＝＝2 A，P总＝UI＝UIL＝24 W，故选项D错误；电动机的输入功率P入＝P总－P灯＝24 W－12 W ＝12 W，故选项A正确；由P＝I2R知电动机的热功率为P热＝IRM＝2.0 W，故选项C正确；电动机的输出功率为P出＝P入－P热＝12 W －2 W＝10 W，故选项B错误．【答案】AC10．一只灯泡标有“220 V,100 W”字样，将其接到110 V的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有( )【导学号：34022088】A．灯泡的实际功率为50 WB．灯泡的实际功率为25 WC．通过灯泡的电流为额定工作电流的18D．通过灯泡的电流为额定工作电流的14【解析】灯泡电阻为R＝＝Ω＝484 Ω.则灯泡的实际功率和通过的电流分别为P′＝＝ W＝25 W，I′＝＝ A＝ A，是原来 A电流的，只有B正确．【答案】B11．夏天空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行．一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图3­3­5所示．图3­3­5(1)此空调器运行1小时用去多少电能？(2)其平均功率为多少？【解析】(1)1小时内消耗的电能为E＝P1t1＋P2t2＝kW·h＝1.5 kW·h.(2)平均功率P＝＝＝ W＝1.5 kW.【答案】(1)1.5 kW·h(2)1.5 kW12．如图3­3­6所示，为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r＝1 Ω，电动机的输入电压为U＝5 V，电路中的电流为I＝1 A，物体A重20 N，不计摩擦力，求：【导学号：34022089】图3­3­6(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？(2)电动机输入功率和输出功率各是多少？(3)10 s内，可以把重物A匀速提升多高？(4)这台电动机的机械效率是多少？【解析】(1)根据焦耳定律，热功率为：PQ＝I2r＝12×1 W＝1 W.(2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P入＝IU＝1×5 W＝5 W输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P出＝P入－PQ＝5 W－1 W＝4 W.(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率，在10 s内P 出t＝mgh，解得h＝P出t/mg＝ m＝2 m.(4)机械效率η＝P出/P入＝80%.【答案】(1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m (4)80%。

1．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一定越多B．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝错误!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：选BCD.电功率公式P＝错误!,功率越大,表示电流做功越快．焦耳热Q＝错误!2Rt，可见Q与P、U、R、t都有关．所以P越大，Q不一定越大，A错误．W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而I＝错误!只适用于纯电阻电路，由W＝UIt与I＝错误!导出的W＝I2Rt＝错误!t也只适用于纯电阻电路,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，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，D正确．故选BCD。

2．（2014·济南二中高二检测)一个电阻接到某电路后，消耗的功率为110 W时，通过3 C的电荷量，有330 J的电能转化为内能，下列各项正确的是（)A．电阻所加电压为330 VB．通过电阻的电流为1 AC．电阻通电时间为3 sD．这个电阻的阻值为110 Ω解析：选BCD。

由W＝qU知电路电压U＝Wq＝110 V，A错误；由P＝IU得I＝错误!＝1 A，B正确；由W＝Pt得通电时间t＝错误!＝3 s，C正确;由R＝错误!，得R＝110 Ω,D正确．故选BCD.3．有一台标有“220 V，50 W”的电风扇，其线圈电阻为0。

4 Ω,在它正常工作时,下列求其每分钟产生的电热的四种解法中正确的是( )A．I＝PU＝错误!A，Q＝UIt＝3 000 JB．Q＝Pt＝3 000 JC．I＝错误!＝错误!A，Q＝I2Rt＝1.24 JD．Q＝错误!t＝错误!×60 J＝7。

26×106 J解析：选C。

电风扇是一种在消耗电能过程中既产生机械能,又产生内能的用电器,对这样的用电器，应注意区分电功与电热,对每分钟产生的热量只能根据Q＝I2Rt进行计算．故选C.4．(2014·泉州五校高二期中）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原来产生的热量之比为（)A．3∶1 B．4∶3C．4∶1 D．1∶4解析：选B。

3.3《焦耳定律》每课一练1．下列关于电功和电功率的说法中，正确的是( )A.电流做功就是电场力做功，把电能转化为其他形式的能B.电流做功越多，则功率越大C.电功率越小，则电流做的功一定越小D.额定电压相同的用电器A 和B ，额定功率P A ＞P B ，两者串联后接在电路中，持续一段时间后，实际消耗的电能W A ＞W B2．直流电动机线圈的电阻为R ，当电动机工作时通过的电流强度为I ，两端电压为U ，则其输出的功率是：A ．UI ，B ．R I UI 2+C ．R I UI 2-D ．R U 23. 一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为 R 。

设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内 [ ]A ．电炉和电动机产生的电热相等B ．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C ．电炉两端电压小于电动机两端电压D ．电炉和电动机两端电压相等4．一根电阻丝在通过2C 的电量时，消耗电能是8J 。

若在相同时间内通过4C 的电量，则该电阻丝两端所加电压U 和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E 分别为 [ ]A ．U ＝4VB ．U=8VC ．E ＝16JD ．E=32J5．两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”，则它们的额定电流之比为[ ]A ．55 B. 2010 C. 105 D.200016．把两根同样材料制成的电阻丝分别连在两个电路中。

A 电阻丝长为L ，直径为d ；B 电阻丝长为3L ，直径为3d ，要使两电阻丝消耗的电功率相等，加在两电阻丝上的电压之比应是：A ．1:1:=B A U U B ．3:3:=B A U UC ．1:3:=B A U UD ．1:3:=B A U U7．由甲地向乙地输电，输送的电功率一定，输电线的材料一定。

设输电电压为U ，输电线的横截面积为S ，输电线因发热损失的电功率为P ，下列说法中正确的是：A ．若U 一定，则P 与S 成反比。

焦耳定律课一、选择题1．(多选)关于电功的说法中正确的是( ) A ．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功B ．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程C ．电流做功消耗的能量，由电源供给D ．电功就是电能解析：选ABC.根据电功的定义及特点，可以判断A 、B 、C 均正确．电功是电能转化为其他形式的能的量度，功和能是不同的概念，D 错误．故选ABC.2．对计算任何用电器的电功率都适用的公式是( )A ．P ＝I 2R B ．P ＝U 2RC ．P ＝UID ．P ＝W t解析：选CD.公式P ＝I 2R 、P ＝U 2R 只适用于纯电阻电路，而P ＝UI 、P ＝Wt对计算任何用电器的电功率都适用，故选CD.3．(·龙海高二检测)两只灯泡分别接在两个电路中，下列判断正确的是( ) A ．额定电压高的灯泡较亮 B ．额定功率大的灯泡较亮C ．接在电压高的电路两端的灯泡较亮D ．在电路中实际功率大的灯泡较亮解析：选D.灯泡的亮度由灯泡消耗的实际功率决定，实际功率大的灯泡亮，故选D. 4．(多选)一个标有“1 kΩ，40 W”的电阻器，下列说法正确的是( ) A ．允许长期通过它的最大电流是0.2 A B ．额定电压是200 VC ．在额定电压下消耗的功率为40 WD ．加50 V 电压时消耗的功率为40 W解析：选ABC.铭牌上标注的是该电阻器的阻值和允许的最大功率，据P ＝I 2R 得I max ＝401×103 A ＝0.2 A ，A 正确；据P ＝U 2R得U 额＝40×1 000 V ＝200 V ，B 正确；40 W 为电阻器在额定电压下消耗的功率，C 正确；据P ＝U 2R 知，U ＝50 V 时P ＝5021×103 W ＝2.5 W ，D 错误．故选ABC.5．如图所示，R 2＝2R 1，当开关S 断开和闭合时，在相同的时间内，电流通过R 1产生的热量之比为( )A ．1∶3B ．1∶9C ．3∶1D ．9∶1解析：选B.当开关S 断开时，R 1和R 2串联，由欧姆定律知此时的电流I 1＝UR 1＋R 2，而当开关S 闭合时，R 2被短路，电路中只有R 1，电路中的电流I 2＝U R 1，由焦耳定律知两种情况下，电阻R 1上产生的热量之比Q 1Q 2＝I 21R 1t I 22R 1t ＝R 21R 1＋R 22＝19，B 正确．6．通过电阻R 的电流为I 时，在时间t 内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流为I /2时，则在时间t 内产生的热量为( )A ．4QB ．2QC ．Q /2D ．Q /4解析：选C.电阻是R ，电流是I 时，Q ＝I 2Rt ，电阻是2R ，电流是I2时，Q ′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫I 22·(2R )t＝12I 2Rt ＝12Q ，故选C. 7．将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端，电流做功的功率为P .若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源，则它的功率为( )A ．4PB ．0.25PC ．16PD ．0.125P解析：选B.由V ＝Sl 得电阻丝拉长为原来的2倍，导线截面积变为原来的1/2，由R ＝ρl S 得R ′＝4R .因为P ＝U 2R ，所以P ′＝U 2R ′＝P /4.故选B. 8．(·三明高二检测)理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干．设电动机线圈电阻为R 1，它与电热丝电阻R 2串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为U ，电流为I ，消耗的功率为P ，则有( )A ．P <UIB ．P ＝I 2(R 1＋R 2)C ．P >UID ．P >I 2(R 1＋R 2)解析：选D.电路中消耗的电功率为P ＝UI ，A 、C 错误．消耗的电功率除了转化为电动机线圈与电热丝释放的热功率外，还有机械功率输出，即P >I 2(R 1＋R 2)，D 正确，B 错误．故选D.9．(·晋江高二测试)如图所示的电路中，输入电压U 恒为12 V ，灯泡L 上标有“6 V,12 W”字样，电动机线圈的电阻R M ＝0.50 Ω.若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是( )A ．电动机的输入功率为24 WB ．电动机的输出功率为12 WC ．电动机的热功率为2.0 WD ．整个电路消耗的电功率为22 W解析：选C.由I ＝P 2U 2得，电路中的电流I ＝126A ＝2 A ．电动机两端的电压U M ＝U －U L ＝12 V －6 V ＝6 V ，电动机的输入功率P 入＝U M I ＝6×2 W＝12 W ，发热功率P 热＝I 2R M ＝22×0.50 W ＝2 W ，输出功率P 出＝P 入－P 热＝12 W －2 W ＝10 W ，整个电路消耗的功率P ＝UI ＝12×2 W ＝24 W ，综上所述，只有C 正确．故选C.☆10.功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率60 W 的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有两只60 W 的白炽灯，均用10 W 的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( )A ．8×108 kW·hB ．8×1010kW·hC ．8×1011 kW·hD ．8×1013kW·h 解析：选B.因每只白炽灯和发光二极管的功率分别为60 W 和10 W ，按4亿户家庭，每户家庭每天亮灯6小时计算，全国一年节省的电能最接近4×108×2×(60－10)×10－3kW×365×6 h＝8.76×1010kW·h，故选B.二、非选择题 11．一台国产XQB30－13型自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表，试根据表额定电压 220 V 额定频率 50 Hz(1) (2)如洗衣、脱水的累计时间为40 min ，则洗衣机耗电多少？ 解析：(1)由说明书可知P ＝360 W ，又由P ＝UI 可知， I ＝P U ＝360220A ＝1.636 A. (2)W ＝Pt ＝360×40×60 J＝8.64×105J.答案：(1)1.636 A (2)8.64×105J☆12.四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现在供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄水提水是目前解决问题的重要手段之一．某地要把河水抽高20 m ，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380 V ，此时输入电动机的电功率为19 kW ，电动机的内阻为0.4 Ω .已知水的密度为1×103 kg/m 3，重力加速度取10 m/s 2.求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864 m 3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)． 解析：(1)设电动机的电功率为P ，则P ＝UI 设电动机内阻r 上消耗的热功率为P r则P r ＝I 2r代入数据解得P r ＝1×103W.(2)设蓄水总质量为M ，所用抽水时间为t .已知抽水高度为h ，体积为V ，水的密度为ρ，则M ＝ρV设质量为M 的河水增加的重力势能为ΔE p ， 则ΔE p ＝Mgh设电动机的输出功率为P 0，则P 0＝P －P r 根据能量守恒定律得P 0t ×60%×80%＝ΔE p代入数据解得t ＝2×104s.答案：(1)1×103 W (2)2×104s。

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焦耳定律夯基达标1。

两个电阻分别标有“1 A4 W"和“2 A1 W”字样，则它们的电阻之比是（ )A.2∶1B.16∶1C.4∶1D.1∶162。

对于纯电阻用电器，下列说法中正确的是（ )A.如果额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较大B。

如果额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较小C。

如果额定电压相同，额定功率较大的用电器电阻较大D.如果额定电压相同，额定功率较大的用电器电阻较小3。

一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同的时间内（）A。

电炉放热和电动机放热相等B.电炉两端电压大于电动机两端电压C。

电炉两端电压等于电动机两端电压D.电动机消耗的功率大于电炉的功率4.用一个额定电压为220 V的电热水器煮沸一壶水需要t s，如果不考虑电热水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么( ）A.当线路电压为110 V时，煮沸一壶水需要2t sB.当线路电压为110 V时，煮沸一壶水需要4t sC.当线路电压为55 V时，煮沸一壶水需要4t sD。

当线路电压为55 V时,煮沸一壶水需要16t s5.A、B两电阻串联后接入电源，改变电源的电压，测得电阻A、B的伏安特性曲线如下图所示，则电阻R A、R B和功率P A、P B的关系是( ）A.R A＞R BB。

高中物理学习材料第三节焦耳定律建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）将A、B两个白炽灯接入电路，关于这两只灯泡的发光情况，正确的说法是（）A.若A灯中的电流比B灯大，则A灯一定比B灯亮B.若A灯两端的电压比B灯大，则A灯一定比B灯亮C.若电流对A灯做的功比B灯多，则A灯一定比B灯亮D.若A灯消耗的电功率比B灯大，则A灯一定比B灯亮某电路在1分钟内消耗的电能为100J.若电路两端的电压变为原来的2倍，电路的电阻变为原来的二分之一.此电路在1分钟内消耗的电能是（）A．50J B．200 C．400J D．800J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一定越多B．W=UIt适用于任何电路，而W=I2Rt=U2Rt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适用于任何电路一根电阻丝在通过2C的电荷量时，消耗电能是8J.若在相同时间内通过4C的电荷量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能Q分别为（）A．U＝4V B．U=8 V C．Q＝16J D．Q=32J两只灯泡分别接在两个电路中，下列判断正确的是（）A．额定电压高的灯泡较亮B．额定功率大的灯泡较亮C．接在电压高的电路两端的那盏灯较亮D．在电路中实际功率大的灯较亮6.有两个电阻连接在同一电路中，用电压表测得它们两端的电压相等，若在同一时间内它们产生的热量也相等，则这两个电阻（）A.阻值一定相等B.通过的电荷量一定相等C.可能是串联D.可能是并联7.如图1所示，电压U不变，电阻R为固定电阻，如要使电路消耗的总功率稍稍增大一点，则可行的办法是（）A.给R串联一个较小的电阻B.给R并联一个较小的电阻C.给R串联一个较大的电阻D.给R并联一个较大的电阻8.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同，都为r.设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内（）A.电炉和电动机产生的电热相等B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C.电炉两端电压小于电动机两端电压D.电炉和电动机两端电压相等9．在电动机正常工作时，每秒钟内电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系，下列说法中正确的是（）A.电功等于电热B.电功等于电热的0.24倍C.电功等于电动机输出的机械功D.电热仅为电功的一部分10．有两盏电灯L1和L2，用图2中所示的两种方式连接到电路中，图1已知电压U相同，且两盏电灯均能发光，比较在甲、乙两个电路中电灯L1的亮度，则（）A.甲图的电路中灯L1较亮B.乙图的电路中灯L1较亮C.两个电路中灯L1一样亮D.不知它们的额定电压和额定功率，无法判断二、填空题（本题共2小题，每小题8分，共16分）11．在一根导线两端加上一定的电压，每秒内发出一定的热量，今将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后，再加上同样的电压，则这根导线每秒所产生的热量是原来的______倍.12．导体两端加12V电压，1分钟内通过导体横截面的电荷量为240C，此导体的电阻值为____Ω，导体中产生了_____J的热量.三、计算题（本题共4小题，共44分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（10分）如图3所示，电源电动势为E=30V，内阻为r=1Ω，电灯上标有“6V12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω，若电灯恰能正常发光，求电动机输出的机械功率.14．（10分）某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方运动.电动机的最大输出功率为4.9kW，不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数是多少？（设人的平均质量为60kg，g取10m/s2）15.（12分）额定电压为220V的电动机的线圈电阻为0.8Ω，正常工作时，电动机每秒放出的热量为1280J，则电动机正常工作时的电流为多大？每秒有多少焦的电能转化成机械能？16. （12分）一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A.松开转轴，在线圈两端加电压为2 V 时，电流为0.8 A，电动机正常工作.求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?第三节焦耳定律得分：题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案11．12．三、计算题13.14.15.16.图2第三节焦耳定律参考答案一、选择题1.D解析：白炽灯是利用电流的热效应工作的，而灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，通过灯泡的电流大，灯泡两端的电压大，不能得到灯泡的实际功率大这一结论，电流做功多，同样不能确认实际功率大.2.D 解析：因为电路两端的电压变为原来的2倍，电路的电阻变为原来的二分之一，根据Q=U 2Rt得Q=800J.选项D正确.3.BCD 解析：解答本题的关键是区分电功和电功率.电功率公式P=Wt,电功率越大，表示电流做功越快，对于一段电路，有P=IU,I=PU ，焦耳热Q=(PU)2Rt,可见Q与P、t都有关，所以，P越大，Q不一定越大，选项A错误.W=UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而I=UR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.4.BD 解析：电阻丝在通过2C的电荷量时设电流为I，在相同时间内通过4C的电荷量时，电流为2I.因为电阻不变化，因此电压变为原来的2倍，即8V，选项B正确.根据Q=U 2Rt得电能为32J，选项D 正确.5.D 解析：灯泡的亮暗是由灯泡在单位时间内转变为光能的多少决定的，因此，实际功率大的灯泡亮度大，选项D正确.6.CD 解析：由于电流做功不一定完全转化为热能，因此阻值不一定相等，通过的电荷量也不一定相等，而并联和串联都有可能，选项C、D正确.7.D 解析：因为电压U不变，电阻R为固定电阻，如要使电路消耗的总功率稍稍增大一点，则电阻变小一点即可，因此应并联一个较大的电阻.选项D正确.8.ABC解析：因为电动机在工作时，电能在转化为热能的同时，还转化为机械能，因此电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率，电炉两端电压小于电动机两端电压.选项B、C正确，选项D错误.因为电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，通过它们的电流相同，因此在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等，选项A正确.9.D 解析：电动机的电功和电热无直接关系，选项A、B错误.电动机输出的机械功仅是电功的一部分，选项C错误.电热也是仅为电功的一部分，选项D正确.10.B解析：因为电压U相同，两盏电灯串联后，电压要按照电灯阻值的大小分配.两盏电灯并联后，加在电灯两端的电压都为U，因此并联后的灯泡较亮，选项B正确.二、填空题11.1n2解析：根据R=ρlS可知将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后，电阻变为原来的n2倍.再加上同样的电压，根据Q=U 2R t得，热量变为原来的1n2倍.12.32880解析：因为1分钟内通过导体横截面的电荷量为240C，所以电流为I=4A，又因为电压为12V，所以电阻为3Ω.因此Q=UIt=2 880 J.三、计算题13. 36W解析：因为电灯恰能正常发光，所以闭合电路中的电流为I=P灯U灯=126A=2A，电源的总功率为P E=IE=2×30W=60 W，电灯、电动机线圈电阻、电源内阻可作为纯电阻处理，它们消耗的电能全部转化为电热，电路中总的热功率为：P Q=P灯+I2（R+r）=[12+22×（2+1）]W=24W由能量守恒定律有P E=P Q+P机,则电动机输出的机械功率为P机=P E−P Q=(60－24)W=36W14.25个解析：因为电动机有最大输出功率，这就决定了自动扶梯载人也有最大限额.从功率关系来看，电动机的输出功率：（1）提供扶梯自身运动所需功率；（2）转化为扶梯上的人以恒定速率向上运动所需的功率.设可同时乘载的最多人数为n人，此时电动机处于最大输出功率状态，扶梯本身向上运动所需功率为：P1＝IU＝5×380W＝1900W＝1.9kW电动机的最大输出功率为P，n个人以恒定速率v＝0.4m/s 随扶梯向上运动所需功率为：P2＝P－P1＝（4.9－1.9）kW＝3.0kW，所以，载人的最多人数是：n=P2mgvsinθ=25个15.40 A 7520J解析：电动机电路为非纯电阻电路，输出电动机的电功率，一方面转化为机械功率输出，另一方面转化为线圈电阻的发热功率，正常工作时，通过线圈的电流即为正常工作电流，由焦耳定律Q= I2Rt得1280=I2×0.8×1,解得I=40A,由能量转化和守恒得P输入=P机+P热，P机=UI－I2R=8800 J－1280 J =7520J.16. 1.6 W 0.96W解析：电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：r=UI=1Ω，电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为P入=I1U1＝0.8×2W＝1.6 W，电动机的机械功率P机=P入－I12r=1.6W－0.82×1 W=0.96W.。

同步测控我夯基，我达标1.两个绕线电阻分别标有“100 Ω、10 W”和“20 Ω、40 W”，则它们的额定电流之比为( ) A.5∶5 B.10∶20 C.5∶10 D.1∶2 000 解析：由公式P=I 2R 得I=RP 所以I 1∶I 2=5∶10.答案：C2.关于公式：①P=IU ②P=I 2R ③P=RU 2，下列叙述正确的是( ) A.公式①适用于任何电路的电功率B.公式②适用于任何电路的电功率C.公式①、②、③均适用于任何电路的电功率D.以上说法均不正确解析：公式P=UI 适用于所有电路的电功率；P=I 2R 适用于所有电路的热功率；而P=RU 2只适用于纯电阻电路.答案：A3.将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端，电流做功的功率为P.若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源,则它的功率为( )A.4PB.0.25PC.16PD.0.125P解析：由V=Sl 得电阻丝拉长为原来的2倍，导线截面变为原来的1/2，由R=ρSl 得R′=4R. ∵P=R U 2,∴P′='2R U =P/4. 答案：B4.两只灯泡分别接在两个电路中，下列判断正确的是( )A.额定电压高的灯泡较亮B.额定功率大的灯泡较亮C.接在电压高的电路两端的那盏灯较亮D.在电路中实际功率大的灯较亮解析：灯泡的亮度要看灯泡的实际功率大小，因为P=RU 2，实际功率与灯泡两端的实际电压和灯泡电阻有关，所以额定电压或额定功率大的灯泡不一定亮，实际电压高的灯泡也不一定亮.答案：D5.图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a 、b 之间的电阻是R ，在a 、b 之间加上电压U ，测得流过这电路的电流为I ，则未知电路的电功率一定是( )A.I 2R B.R U 2C.UID.I 2R+UI 解析：因为虚线框中电路未知，所以不知电路是否为纯电阻电路，求电功率只能用公式P=UI. 答案：C6.一个标明“1 kΩ，10 W”的电阻，允许通过的最大电流为________，允许加在这个电阻两端的最大电压为________.当这个电阻两端的电压为40 V 时，它消耗的实际功率为________.(设电阻阻值不随温度变化)解析：由P=I 2R 得I=0.1 A ；当电阻两端电压为40 V 时，它消耗的实际功率为P=RU 2=1.6 W. 答案：0.1 A 40 V 1.6 W我综合，我发展7.图中M 、N 接稳压电源，a 、b 间断开时，U ab =120 V ，a 、b 间接入“220 V ，100 W”的灯泡时，U ab =110 V.则此时电源输入M 、N 的电功率为( )A.25 WB.27.27 WC.102.27 WD.2.27 W解析：因为灯泡额定电压和额定功率为“220 V ，100 W”,所以由P=灯R U 2得R 灯=484 Ω 所以I′=U ab /R 灯=5/22 A所以P=U ab I′=27.27 W.答案：B8.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R.设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同的时间内( )A.电炉和电动机产生的电热相等B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C.电炉两端电压小于电动机两端电压D.电炉和电动机两端电压相等 解析：因为电热Q=I 2Rt ，所以当电流I ，电阻R 都相等时，电热也相等；而消耗功率即为热功率P=I 2R ，所以消耗功率相等；电炉两端的电压U=IR ，但电动机两端的电压除了发热外还要工作，U=IR+U′，所以电炉两端电压小于电动机两端电压. 答案：ABC9.在电动机正常工作时，每秒钟内电流做功和每秒钟内转子线圈上产生的热量的关系，下列说法中正确的是( )A.电功等于电热B.电功等于电热的0.24倍C.电功等于电动机输出的机械功D.电热仅为电功的一部分解析：电动机正常工作时，电流做的功一方面转化成机械能，另一方面转化成热能，所以电热仅为电功的一部分.答案：D10.如图，将滑动变阻器A 、P 端接入电源两端，当A 、P 间电阻值为8 Ω时，A 、P 段电阻的功率为2 W.如果在电源电压降为原来的1/2时，A 、P 段电阻消耗功率仍为2 W,则A 、P 段的电阻值必须为____________ Ω.这时通过A 、P 段电阻的电流为____________A.解析：因为P=RU 2,所以U=4 V 若电压降为原来的1/2，则U′=2 V ，由P=RU 2得R′=2 Ω 这时通过A 、P 段的电流为I=U′/R′=2 A.答案：2 211.相同材料制成的导线A 和B 长度相同.导线A 的截面半径是B 的1/2，想让相等的电流通过两导线，则在相等的时间内分别通过A 和B 两导线横截面的电荷量之比为____________，电流对A 和B 两导线做功之比为____________，A 和B 两导线两端的电压之比为____________.解析：因为q=It ，所以当I 、t 均相等时，通过两导线横截面的电荷量之比为1∶1. 又W=UI=I 2R ，R=ρS l ，所以电流对两导线做功之比为4∶1； 又U=IR ，R=ρSl ，所以A 、B 两导线两端的电压之比为4∶1. 答案：1∶1 4∶1 4∶112.有一个直流电动机，把它接入0.2 V 电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A ，若把它接入2 V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 A.求：(1)电动机正常工作时的输出功率;(2)如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？(提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)解析：电动机不转时，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能完全转化为热能，此时电动机也可看作纯电阻，则r=U/I=0.5 Ω.当加电压为2 V 、电流为1 A 时，电动机正常工作，由机械能输出，此时电动机为非纯电阻电路，消耗的电能等于转化的机械能和热能之和.转化的热功率为P 热=I 2R=0.5 W. 总功率P 总=UI=2 W ，则输出功率P 出=P 总-P 热=1.5 W.如果正常工作时卡住转子,则电动机的发热功率为P=UI=2×1 W=2 W.答案：(1)1.5 W ；(2)2 W.。

课时跟踪检测（十一）焦耳定律―、基础题窗熟1关于电功，下列说法中正确的有 （ ）A. 电功的实质是电场力所做的功B. 电功是其他形式的能转化为电能的量度C •电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大D .电流通过电动机时的电功率和热功率相等解析：选A 电场力移动电荷时对电荷所做的功叫电功，是电能转化为其他形式能的 量度，A 对，B 、C 、D 错。

2 2.关于四个公式：①P = UI :②P = |2R ;③P = UR :④P =学。

下列叙述正确的是（ ）A •公式①④适用于任何电路的电功率B .公式②③适用于任何电路的电热功率C •公式①②③适用于任何电路电功率D .上述没有一个正确U 2故A 正确；P =匸■只适用于纯电阻电路中电功率及热功率的计算，RD 错。

3.一台电动机，额定电压是 100 V ，电阻是1 Q 正常工作时，通过的电流为 5 A ,则电动机的输出功率为（）A . 500WB . 25WC . 1 000 WD . 475 W解析：选D 电动机为非纯电阻元件，消耗电功率P = UI = 500 W ，热功率 卩热=I 2R =25 W ，输出功率 P 出=P —卩热=475 W ，故 A 、B 、C 错误，D 正确。

4•禾U 用超导材料零电阻的性质，可以实现无损耗输电。

现有一直流电路，输电线的总 电阻为0.4 Q 它提供给用电器的电功率为40 kW ，电压为800 V 。

如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为 （ ）A . 1 kWB . 1.6X 103 kW —3C. 1.6X 10 kWD . 10 kW解析：选A P = UIP =WW 适用于任何电路电功率的计算，而 P = I 2R 适用于任何电路热功率的计算,解析：选A 节约的电功率为原来输电线消耗的功率，由焦耳定律有P= I2R。

根据输电线提供给用电器的功率和电压可知输电线中的电流I满足P Q= UI ,由以上两式有P = U 2R = 400000 2X 0.4 W = 1 000 W 。

3.3《焦耳定律》每课一练1.关于电功和焦耳热,下列说法正确的是( )A.在纯电阻电路中,计算电功可用公式W=I 2RtB.在非纯电阻电路中,计算电功可用公式W=I 2RtC.在非纯电阻电路中,计算焦耳热用Q=I 2RtD.在纯电阻电路中,计算焦耳热可以用Q=UIt答案：ACD2.一台直流电动机的电枢线圈的电阻是R,其额定电压是U,额定功率是P,那么它正常工作时的电流( )A.等于U P ,且大于R U B.等于U P ,且小于RU C.等于R P ,也等于R U D.不等于U P ,但等于R U 答案：B3.关于电功和电热,下面的说法中正确的是( )A.任何电路中的电功W=UIt,电热Q=I 2Rt,且W=QB.任何电路中的电功W=UIt,电热Q=I 2Rt,但W 有时不等于QC.电功W=UIt 在任何电路中都适用,Q=I 2Rt 只在纯电阻电路中适用D.电功W=UIt 、电热Q=I 2Rt 只适用于纯电阻电路答案：B4.不考虑温度对电阻的影响,一个标有“220 V 40 W”的灯泡,下列说法正确的是( )A.接在110 V 的线路上功率为20 WB.接在110 V 的线路上功率为10 WC.接在440 V 的线路上功率为160 WD.接在550 V 的线路上功率为5 W 答案：B5.有一只电风扇,标有“220 V 50 W”,电动机线圈的电阻为0.4 Ω,把它接入220 V 的电路中,以下几种计算时间t 内产生热量的方法,正确的是( )A.Q=U 2·t/RB.Q=PtC.Q=(P/U) 2·RtD.以上三种方法均正确答案：C6.电动机的输入功率为5.5 kW,输入电流为50 A,电枢的电阻为0.40 Ω,通电1 s.(1)电流做的功为__________;(2)产生的热量为__________;(3)产生的机械能为__________;(4)电动机的效率为__________；(5)输入电压为__________；(6)电枢电阻上的电压为__________.答案：(1)5.5×103 J(2)1×103 J(3)4.5×103 J(4)82%(5)1.1×102 V(6)20 V7.微型吸尘器的直流电动机内阻一定,当加上0.3 V 的电压时,通过的电流为0.3 A,此时电动机不转,当加在电动机两端的电压为2.0 V 时,电流为0.8 A,这时电动机正常工作.则吸尘器的效率为多少?解析：当加0.3 V 电压、电流为0.3 A 时,电动机不转,说明电动机无机械能输出,它消耗的电能全部转化为热能,此时电动机也可视为纯电阻,则r=11I U =3.03.0 Ω=1 Ω.当加电压为2.0 V 、电流为0.8 A 时,电机正常运转,有机械能输出,此时的电动机为非纯电阻用电器,消耗的电能等于转化的机械能和热能之和.转化的热功率为P=I 22r=0.82×1 W=0.64 W,总功率为P 0=I 2U 2=0.8×2.0 W=1.6 W,所以电动机的效率为η=P P P 0-=6.164.06.1-=60%. 注:解决非纯电阻电路的问题,关键是分析清楚多种情况下电能分别转化为什么形式的能,然后再确定选什么公式计算电功或电功率,切不可在没分析清楚的情况下生搬硬套. 答案:60%8.某同学在家中测算电冰箱的月耗电,他将家中其他用电器断开,只使用电冰箱,观察电度表转盘的转动情况,测得冰箱制冷时,转盘每12 s 转动一圈;保温时,每120 s 转动一圈.电度表上标明“每千瓦时转2 000圈”.该同学还测得冰箱每小时制冷10 min,保温50 min.若按每月30天计,则该冰箱月耗电为__________度.答案：27图2-5-29.在长时间使用电烙铁的过程中,当暂时不使用时,如果断开电源,电烙铁将会很快变凉,再次使用时温度不能及时达到要求,如果不断开电源,烙铁头容易“烧死”且浪费电能.因此,实验室内常用的电路如图2-5-2所示,其中R L 为白炽灯泡,R 为电烙铁.暂时不用电烙铁时,断开开关S,再次使用时闭合开关S.这样既能起到预热作用,又能保护电烙铁及节省电能.试用你学过的电学知识说明其道理.答案：暂时不用烙铁时,断开S,R L 与R 串联后接在电路中,整个电路电阻较大,消耗的电功率较小,同时又使R 保持预热状态;需用烙铁时,接通S,电烙铁在额定电压下工作,很快升温.10．规格为“220 V 36 W”的排气扇,线圈电阻为40 Ω,求:(1)接上220 V 电压后,排气扇转化为机械能的功率和发热的功率;(2)如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热的功率.\解析(1)排气扇在220 V 电压下正常工作电流I=U P =22036 A=0.16 A 发热功率P 热=I 2R=(0.16)2×40 W=1 W转化为机械能的功率P 机=P-P 热=(36-1) W=35 W.(2)扇叶被卡住不能转动后,电机相当于纯电阻,电能全部转化为热能,此时通过排气扇电流I′=R U =40220 A=5.5 A 电机消耗的功率等于发热功率P′=P 热=I′U=5.5×220 W=1 210 W由于发热量很大,将很快烧坏电动机线圈.答案：(1)P热=1 W P机=35 W(2)P机=P热=1 210 W,电机将被烧坏电机被卡住不能转动,电能不再转化为机械能,完全转化成内能.。

鲁科版高中物理选修3-1.第三章第3节 焦耳定律测试卷1．一灯泡标有“220 V ，100 W”字样将其接到110 V 的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有() A ．灯泡的实际功率为50 W B ．灯泡的实际功率为25 WC ．通过灯泡的电流为额定电流的21D ．通过灯泡的电流为额定电流的41 2．下图电路中，电灯L 1、L 2都标有“220 V ，100 W”；电灯L 3、L 4都标有“220 V ，40 W”．将A 、B 两端接入电源，最暗的灯是 ( )A ．L 1B ．L 2C ．L 3D ．L 43．把两个相同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里，调节滑动变阻器，使两灯都正常发光，两电路中消耗的总功率分别为甲P 和乙P ，可以断定()A ．甲P 〉乙PB ．甲P 〈乙PC ．甲P =乙PD ．无法确定 4．输电线总电阻为r ，输送的电功率是P ，送电电压为U ，则用户得到的功率为 ( )A ．PB ．r )U P (P 2-C ．r U P 2-D ．r )UP (2 5．一盏电灯直接接在恒定的电源上，其功率为100 W ，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9 W ，那么此时电灯实际消耗的电功率将 ( )A ．大于91 WB ．小于91 WC ．等于91 WD ．条件不足，无法确定6．图中R 1=4 Ω，R 2=9 Ω，R 3=18 Ω。

通电后（ ）A ．经R 1和R 3的电流之比I 1：I 3=3：1B ．R 1两端的电压和R 3两端的电压之比U 1：U 3=4：9C ．三个电阻消耗的电功率之比P 1：P 2：P 3=2：1：2D ．三个电阻消耗的电功率之比P 1：P 2：P 3=2： 2：17．两个电阻，R 1=8 Ω，R 2=2 Ω，并联在电路中．欲使这两个电阻消耗的电功率相等，可行的办法是（ ）A ．用一个阻值为2 Ω的电阻与R 2串联B ．用一个阻值为6 Ω的电阻与R 2串联C ．用一个阻值为6 Ω的电阻与R 1串联D ．用一个阻值为2 Ω的电阻与R 1串联8． 一个电热器电阻为R ，当它两端电压为U ，通过时间t 消耗电能为W ，若使它消耗的电能为4W ，下列方法正确的是 （ ）A ．电阻R 不变，电压U 不变，通电时间t 变为原来的2倍B ．电阻R 减半，电压U 增大1倍，通电时间t 不变C ．电阻R 不变，电压U 增大1倍，通过时间t 不变D ． 电阻R 减半，电压U 不变，通电时间t 不变9． 小红家的电表允许通过的最大电流是10A ，她家有4个标有“220 V ，60 W”的灯泡，1个标“220 V ，1000W”的热水器1台，制冷时耗电140 W 的电冰箱和一台耗电80 W 的电视机，则（ ）A ．所有用电器可以同时使用B ．除热水器外其他用电器可以同时使用C ．关闭电视机后其他用电器可以同时使用D ．电冰箱制冷时，其他用电器不能同时使用10．理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干。

第3章 第3讲 焦耳定律电功 电功率 电热 热功率1．一台电动机，额定电压为100V ，电阻为1Ω.正常工作时，通过的电流为5A ，则电动机因发热损失的功率为( ) A ．500WB ．25WC ．1000WD ．475W答案 B解析 电动机的热功率P ＝I 2r ＝52×1W ＝25W ，B 正确，A 、C 、D 错误．2．通过电阻R 的电流为I 时，在t 时间内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流为I2，则在时间t 内产生的热量为( ) A ．4Q B ．2QC.Q 2D.Q 4答案 C解析 根据Q ＝I 2Rt 得，电阻变为原来的2倍，电流变为原来的12，时间不变，则热量变为原来的12，C 正确．3．电功率的计算公式P ＝U 2R 中，U 是加在用电器上的电压，R 是用电器的电阻，此式可用于( )A ．计算电冰箱的功率B ．计算电风扇的功率C ．计算电烙铁的功率D ．计算洗衣机的功率答案 C解析 公式P ＝U 2R 是根据功率公式和欧姆定律推导出来的，只能用在纯电阻电路中，故C正确，A 、B 、D 错误．非纯电阻电路的特点及有关计算4．如图1所示是一直流电动机工作时的电路图．电动机内阻r ＝0.8Ω，电路中另一电阻R ＝10Ω，直流电压U ＝160V ，电压表示数U V ＝110V ．试求：图1(1)通过电动机的电流； (2)输入电动机的电功率； (3)电动机输出的机械功率． 答案 (1)5A (2)550W (3)530W解析 (1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压 U R ＝U －U V ＝(160－110) V ＝50V 通过电阻R 的电流I R ＝U R R ＝5010A ＝5A即通过电动机的电流I M ＝I R ＝5A. (2)电动机的分压U M ＝U V ＝110V 输入电动机的功率P 入＝I M ·U M ＝550W. (3)电动机的发热功率P 热＝I 2M r ＝20W电动机输出的机械功率P 出＝P 入－P 热＝530W.题组一 对电功和电功率 电热和热功率的理解 1．关于电功，下列说法中正确的有( ) A ．电功的实质是静电力所做的功 B ．电功是电能转化为其他形式能的量度C ．静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大D ．电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案 AB2．关于四个公式①P ＝UI ；②P ＝I 2R ；③P ＝U 2R ；④P ＝Wt，下列叙述正确的是( )A ．公式①④适用于任何电路的电功率的计算B ．公式②适用于任何电路的热功率的计算C ．公式①②③适用于任何电路电功率的计算D ．以上均不正确 答案 AB解析 P ＝UI 、P ＝W t 适用于任何电路的电功率的计算，而P ＝I 2R 、P ＝U 2R 只适用于纯电阻电路的电功率的计算，故A 正确，C 错误．P ＝I 2R 适用于任何电路的热功率的计算，P ＝UI 、P ＝U 2R只适用于纯电阻电路的热功率的计算，故B 正确．3．两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100Ω 10W ”和“20Ω 40W ”，则它们的额定电流之比为( ) A.5∶5 B.10∶20 C.5∶10 D ．1∶2000答案 C解析 由公式P ＝I 2R 得：I ＝PR， 所以I 1∶I 2＝5∶10.4．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( ) A ．电风扇最多 B ．电烙铁最多 C ．日光灯最多D ．一样多答案 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，电风扇部分电能转化为机械能，日光灯部分电能转化为光能，故B 选项正确．5．两盏额定功率相同的灯泡A 和B ，其额定电压U A >U B ，则下列说法正确的是( ) A ．两灯正常发光时，灯泡的电流强度I A >I B B ．两灯电阻R A <R BC ．将两灯串联后接入电路中发光时，则灯泡的功率P A <P BD ．将两灯并联后接入电路中发光时，则灯泡的功率P A ′<P B ′ 答案 D解析 由P ＝UI 可知额定电流I A <I B ，由P ＝U 2R 可知R A >R B .两灯串联后，由串联电路的功率分配关系可知P ∝R ，所以P A >P B ；两灯并联后，由并联电路的功率分配关系可知P ∝1R ，所以P A ′<P B ′.题组二 纯电阻电路及非纯电阻电路的理解6．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内( )A．电炉放热与电动机放热相等B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率大于电炉的功率答案ABD解析电炉属于纯电阻元件，电动机属于非纯电阻元件，对于电炉有：U＝IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R.对于电动机有：U>IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI>I2R.7．有一内阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则()A．电解槽消耗的电功率为120WB．电解槽消耗的电功率为60WC．电解槽的发热功率为60WD．电路消耗的总功率为60W答案 B解析灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110V电压，且流过电解槽的电流I＝I灯＝60 110A＝611A，则电解槽消耗的电功率P＝IU＝P灯＝60W，A选项错误，B选项正确；电解槽的发热功率P热＝I2r＝1.3W，C选项错误；电路消耗的总功率P总＝IU总＝611×220W ＝120W，D选项错误．8．如图1所示，直流电动机线圈的电阻为R，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U，通过电动机的电流为I，则()图1A．电动机内部发热功率为I2RB．电动机的机械功率为IUC．电动机的总功率为IUD．电动机机械功率为IU－I2R答案ACD9．如图2所示，电阻R1＝20Ω，电动机的绕线的电阻R2＝10Ω.当开关打开时，电流表的示数是0.5A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率应是()图2A．I＝1.5A B．I＜1.5A C．P＝15W D．P＜15W答案BD解析电路两端的电压为：U＝I1R1＝0.5A×20Ω＝10V．电动机是非纯电阻用电器，UI2＞I22R2，所以I2＜UR2＝1A．电流表的示数I＝I1＋I2＜1.5A，A错误、B正确．电路总功率为P＝U(I1＋I2)＜15W，C错误、D正确．10．一台电动机内阻为1Ω，接到120V的电源上．当电动机工作时，电流为10A，问：(1)电动机输入功率是多少；(2)电动机发热功率是多少；(3)输出的机械功率是多少．答案(1)1200W(2)100W(3)1100W解析(1)电动机的输入功率P电＝UI＝120×10W＝1200W.(2)电动机的发热功率P热＝I2r＝102×1W＝100W.(3)输出的机械功率P机＝P电－P热＝1200W－100W＝1100W.题组三综合应用11．如图3所示的电路中，电炉电阻R＝10Ω，电动机线圈的电阻r＝1Ω，电路两端电压U ＝100V，电流表的示数为30A，问通过电动机的电流为多少？通电一分钟，电动机做的有用功为多少？图3答案20A9.6×104J解析题图中的两个支路分别为纯电阻电路(电炉)和非纯电阻电路(电动机)．在纯电阻电路中可运用欧姆定律I＝UR直接求出电流，而非纯电阻电路中的电流强度只能运用干路和支路中电流强度的关系求出．在非纯电阻电路中，电功大于电热，两者的差值才是有用功．根据欧姆定律，通过电炉的电流强度为I 1＝U R ＝10010A ＝10A.根据并联电路中的干路电流和支路电流的关系，则通过电动机的电流为I 2＝30A －I 1＝20A. 电动机的总功率为P ＝UI 2＝100×20W ＝2×103W.因发热而损耗的功率为P ′＝I 22·r ＝0.4×103W电动机的有用功率(机械功率)为P ″＝P －P ′＝1.6×103W ，电动机通电1min 做的有用功为W ＝P ″t ＝1.6×103×60J ＝9.6×104J.12．规格为“220V 36W ”的排气扇，线圈电阻为40Ω，求： (1)接上220V 的电源后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；(2)如果接上(1)中电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率． 答案 (1)35W 1W (2)1210W 1210W解析 (1)排气扇在220V 的电压下正常工作时的电流为I ＝P U ＝36220A ≈0.16A发热功率为P 热＝I 2R ＝(0.16)2×40W ≈1W 转化为机械能的功率为P 机＝P －P 热＝(36－1) W ＝35W.(2)扇叶被卡住不能转动后，电动机所在电路成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为I ′＝U R ＝22040A ＝5.5A电动机消耗的功率即电功率等于发热功率： P 电′＝P 热′＝UI ′＝220×5.5W ＝1210W.13．表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数，根据表中提供的信息，探究以下问题：(1)(2)假设行驶过程中所受阻力是车和人总重的0.02倍，在最大载重量的情况下，人骑车行驶的最大速度为多大．(g 取10m/s 2)答案 (1)1.63Ω 85.7% (2)4m/s解析 (1)由题目提供的表可知，电机的输出功率为P 出＝120W ，额定电压为U 0＝40V ，额定电流为I 0＝3.5A电机正常工作时输入功率为 P 入＝U 0I 0＝40×3.5W ＝140W 所以电机的效率为η＝P 出P 入×100%＝120140×100%≈85.7%设电机的内阻为r ，则由欧姆定律知P 入－P 出＝I 20r 解得r ≈1.63Ω.(2)设车的质量为m ，人的质量为M ，由题意知，行驶时所受阻力为F 阻＝k (M ＋m )g 当达到最大速度v max 时，应用P 出＝F 阻v max 解得v max ＝4m/s.。

第3节 焦耳定律[随堂检测]1．(2018·宁夏育才中学期末)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是( )A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B ．W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻电路C ．在非纯电阻电路中，UI ＞I 2R D ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路解析：选A ．电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热量的多少还与做功的时间的长短有关，A 错误；公式W ＝UIt 是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，当为纯电阻电路时，根据欧姆定律I ＝U R ，可以推到出W ＝I 2Rt ，W ＝U 2R t ，所以W ＝I 2Rt ，W ＝U 2Rt 只能适用于纯电阻电路，B 正确；在不是纯电阻的电路中，UI 表示的是总功率的大小，而I 2R 只是电路中发热功率，还有对外做功的功率的大小，所以UI ＞I 2R ，所以C 正确；焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路中的焦耳热量的计算，D 正确．2．(2018·广西陆川中学高二月考)额定电压、额定功率相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下工作了相同时间，比较它们产生的热量，结果是( )A ．电风扇最多B ．电烙铁最多C ．日光灯最多D ．一样多解析：选B ．电风扇，电烙铁和日光灯额定电压、额定功率相同，相同时间内消耗的电能相等，而电风扇消耗的电能大部分转化为机械能，日光灯消耗的电能大部分转化为光能，电烙铁消耗的电能全部转化为内能，所以产生的热量电烙铁最多．故选B ．3.如图所示，一直流电动机与阻值R ＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E ＝30 V ，内阻r ＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U ＝10 V ，已知电动机线圈的电阻R M ＝1 Ω，则下列说法中错误的是( )A ．通过电动机的电流为10 AB ．电动机的输入功率为20 WC ．电动机的热功率为4 WD ．电动机的输出功率为16 W 答案：A4．如图所示，两个不同的电烙铁，其中甲的规格的“220 V ，800 W ”，乙的规格为“220 V ，1 600 W ”．则当两电烙铁分别接通，其通过的电流分别为I 1＝0.4 A ，I 2＝0.2 A 时，分别工作t 1＝10 s ，t 2＝20 s 后释放的热能为多少？解析：由P ＝U 2R 得R ＝U 2P，故R 甲＝48 400800Ω＝60.5 ΩR 乙＝48 4001 600Ω＝30.25 Ω， 由焦耳定律Q ＝I 2Rt 得Q 甲＝I 21R 甲t 1＝(0.4)2×60.5×10 J ＝96.8 J ， Q 乙＝I 22R 乙t 2＝(0.2)2×30.25×20 J ＝24.2 J.答案：96.8 J 24.2 J[课时作业]一、单项选择题1．(2018·甘肃天水一中高二月考)下列家用电器在工作时，主要利用电流热效应的是( )A ．电熨斗B ．电冰箱C ．吸尘器D ．电风扇解析：选A ．电熨斗是利用了电流的热效应来产生热量的，故A 正确．电冰箱利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应．故B 错误．吸尘器工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，选项C 错误．电风扇主要是把电能转化为机械能，是利用了电流的磁效应，故D 错误．2．下列说法正确的是( )A ．家庭生活中，常说的“1度”电，指的是电功率的单位B ．功率是1千瓦的空调正常工作一个小时所消耗的电功是1度C ．1度等于1 000焦耳D ．1度等于3.6×106瓦解析：选B ．“度”是电功的单位，1 度＝1 kW ·h ＝1 000 W ×3 600 s ＝3.6×106J ，故A 、C 、D 错误．功率为1 千瓦的空调正常工作1个小时消耗的电功为W ＝Pt ＝1 kW ·h ＝1度，故B 正确．3．电功率的计算公式P ＝U 2R中，U 是加在用电器上的电压，R 是用电器的电阻，此式可用于( )A ．计算电冰箱的功率B ．计算电风扇的功率C ．计算电烙铁的功率D ．计算洗衣机的功率解析：选C ．公式P ＝U 2R是根据功率公式和欧姆定律推导出来的，只能用在纯电阻电路中，故C 正确，A 、B 、D 错误．4．两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 Ω 10 W ”和“20 Ω 40 W ”，则它们的额定电流之比为( )A ．5∶5B ．10∶20C ．5∶10D ．1∶2 000解析：选C ．由公式P ＝I 2R 得：I ＝PR，所以I 1∶I 2＝5∶10. 5．如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 W ”的灯泡串联后接在电压为220 V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则( )A ．电解槽消耗的电功率为120 WB ．电解槽的发热功率为60 WC ．电解槽消耗的电功率为60 WD ．电路消耗的总功率为60 W解析：选C ．灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V 电压，且干路电流I ＝I灯＝60 W 110 V，则电解槽消耗的功率P ＝P 灯＝60 W ，C 对，A 错；电解槽的发热功率P 热＝I 2R ≈1.3 W ，B 错；整个电路消耗的功率P 总＝220 V ×60 W110 V＝120 W ，D 错．6．当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C ，消耗的电能为0.9 J ．为在相同时间内使0.6 C 的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )A ．3 V ，1.8 JB ．3 V ，3.6 JC．6 V，1.8 J D．6 V，3.6 J答案：D二、多项选择题7．一台电动机，线圈电阻为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是( )A．电动机消耗的电能为UItB．电动机消耗的电能为I2RtC．电动机线圈产生的热量为I2RtD．电动机线圈产生的热量为U2t/R答案：AC8．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内( )A．电炉放热与电动机放热相等B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率大于电炉的功率解析：选ABD．电炉属于纯电阻，电动机属于非纯电阻，对于电炉有：U＝IR，放热Q ＝I2Rt，消耗功率P＝I2R，对于电动机有：U>IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI>I2R.9．如图所示，电阻R1＝20 Ω，电动机的绕组的电阻R2＝10 Ω.当开关打开时，电流表的示数是0.5 A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率P应是( )A．I＝1.5 A B．I＜1.5 AC．P＝15 W D．P＜15 W解析：选BD．电路两端的电压为：U＝I1R1＝0.5 A×20 Ω＝10 V．电动机是非纯电阻用电器，UI2＞I22R2，所以I2＜UR2＝1 A．电流表的示数I＝I1＋I2＜1.5 A，A错误、B正确．电路总功率为P＝U(I1＋I2)＜15 W，C错误、D正确．10．(2018·河北石家庄市期末联考)表格中是一辆电动自行车的部分技术指标，参考表中数据判断以下说法正确的是( )载重电源输出电压充电时间电动机额定输出功率电动机额定工作电压和电流80 kg≥36 V6～8 h180 W36 V/6 AA ．自行车每秒钟消耗的电能为216 JB ．电动机每秒钟消耗的电能为180 JC ．电动机的内电阻为6 ΩD ．电动机的内电阻为1 Ω解析：选AD ．电动机每秒消耗的电能W ＝UIt ＝36 V ×6 A ×1 s ＝216 J ，则自行车每秒消耗的电能是216 J ，故A 正确，B 错误；电动机的热功率P Q ＝P －P 出＝UI －P 出＝36 V ×6 A －180 W ＝36 W ，P Q ＝I 2r ，则电动机内阻r ＝1 Ω，故C 错误，D 正确．三、非选择题11．(1)一只规格为“220 V 2 000 W ”的电炉，求正常工作时的电阻． (2)若电网电压为200 V ，求电炉的实际功率．(3)在220 V 电压下，如果平均每天使用电炉2 h ，求此电炉一个月要消耗多少度电？(一个月＝30天)解析：(1)设电炉电阻为R ，由P ＝U 2R 得R ＝U 2P ＝22022 000Ω＝24.2 Ω.(2)当电压为U ′＝200 V 时，电炉的实际功率为P ′＝U ′2R ≈200224.2W ≈1 653 W.(3)在220 V 的电压下，一个月消耗电能W ＝Pt ＝2×30×2 kW ·h ＝120 kW ·h ＝120度．答案：(1)24.2 Ω (2)1 653 W (3)120度12．(2018·河南南阳一中高二月考)直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用．如图所示，一直流电动机M 和电灯L 并联之后接在直流电源上，电动机内阻r ′＝0.5 Ω，电灯灯丝电阻R ＝9 Ω，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝1 Ω.开关S 闭合，电动机正常工作时，电压表读数为 9 V ．求：(1)流过电源的电流． (2)流过电动机的电流． (3)电动机对外输出的机械功率．解析：(1)电源的输出电压：U ＝E －Ir ，则有I ＝E －Ur代入解得：I ＝3 A ．(2)对灯泡：I灯＝UR灯＝1 A电动机与灯泡并联，则电动机的电流I电＝I－I灯＝3 A －1 A＝2 A．(3)根据能量转化与守恒定律得，电动机的输出功率P出＝UI电－I2电r′代入解得，P出＝16 W.答案：(1)3 A (2)2 A (3)16 W。