1、课后提升作业 十四焦耳定律(40分钟50分)一、选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)1.两盏额定功率相同的灯泡A和B，其额定电压UAUB，则下列说法正确的是()A.两灯正常发光时，灯泡的电流关系为IAIBB.两灯电阻关系为RARBC.将两灯串联后接入电路中发光时，灯泡的功率关系为PAPBD.将两灯并联后接入电路中发光时，灯泡的功率关系为PARB，由P=IU可知额定电流IAPB；两灯并联后，由并联电路的功率P=可知P，所以PA41，D正确。5.额定电压都是110V、额定功率PA=110W和PB=40W的电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，则电路中消耗功率最小
2、的电路是()【解题指南】解答本题可把握以下三点：(1)根据电灯正常工作时，两电灯上的电压相等，判断电路是否能正常工作。(2)比较分流电阻和分压电阻分别消耗的功率大小，从而做出判断。(3)判断电灯能否正常发光，就要判断电压是不是额定电压，或电流是不是额定电流。【解析】选C。由P=和已知条件可知，RARB。对于A电路，由于RA110V，LB灯烧毁，两灯不能正常发光。对于B电路，由于RBRA，LA灯又并联变阻器，并联总电阻更小于RB，所以UB110V，LB灯烧毁。对于C电路，LB灯与变阻器并联，电阻可能等于RA，所以可能有UA=UB=110V，两灯可以正常发光。对于D电路，若变阻器的有效电阻等于LA
3、、LB的并联电阻，则UA=UB=110V，两灯可以正常发光。比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(IA-IB)110V，而D电路中变阻器功率为(IA+IB)110V，所以C电路消耗电功率最小。【补偿训练】R1=10，R2=20，R1允许通过的最大电流为1.5A，R2两端允许加的最大电压为10 V，若将它们并联，则消耗电能的最大功率为()A.10WB.15WC.27.5 WD.33.75W【解析】选B。电阻并联，两电阻两端的电压相等，所以R1两端的最大电压也为10V，通过的电流I1=A=1A，因此最大功率P=R1+，代入数据得P=15 W，选项B正确。二、非选择题(本题共2小题，共20分
4、。需写出规范的解题步骤)6.(10分)电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同，如图所示为某种电热式用电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S，问：(1)当开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？(2)用电器由照明电路供电，U=220V，设加热时用电器的功率为400W，保温时用电器的功率为40W，则R1和R2分别为多大？【解析】(1)由于是纯电阻电路，当S闭合时，R2短路，用电器消耗的电功率P1=；当S断开时，用电器消耗的电功率P2=，故S闭合时为加热状态，S断开时为保温状态。(2)S闭合时，由P1=得R1=121；S断开时
5、，由P2=得R2=-R1=1089。答案：(1)S闭合时为加热状态，S断开时为保温状态(2)12110897.(10分)(2018南阳高二检测)如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r=1，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20N，不计摩擦力，问：(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)10s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：P热=I2r=121W=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=15W=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-P热=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，在10s内P出t=mgh，解得h=m=2m。(4)机械效率=100%=80%。答案：(1)1W(2)5W4W(3)2m(4)80%【延伸探究】上题中如果电动机将重物A由静止以a=1m/s2匀加速提升，求匀加速运动能持续的时间。提示：对A：FT-mg=maP出=FTv1v1=at1代入数据解得：t1=s答案：s