1、第6讲焦耳定律(时间：60分钟)题组一电功和电功率的考查1(多选)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(多选)关于四个公式PUI；PI2R；P；P，下列叙述正确的是()A公式适用于任何电路的电功率的计算B公式适用于任何电路的热功率的计算C公式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PUI、P适用于任何电路的电功率的计算，而PI2R、P只适用于纯电阻电路的电功率的计算，故A正确，C错误PI2R适用于任何电路的热功率的计算，PUI
2、、P只适用于纯电阻电路的热功率的计算，故B正确3(20132014嘉兴市高二第一学期期末)家用电器即使没有使用，只要插头插在电源上处于待机状态，就会消耗电能据最新统计：嘉兴的常住人口约450万，平均每户的人口按3个人来计算，根据下表提供的数据，估算嘉兴地区电器待机一年耗电为()每户家庭家用电器平均数1台台式电脑2台平板电视机2台空调1台洗衣机每台电器待机平均功率(瓦)4142A.2108度 B21011度C71011度 D71014度答案A4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
3、 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电压都是110 V，额定功率PA100 W，PB40 W的灯泡两盏，若接在电压为220 V的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是()答案C解析判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流，对灯泡有PUI，可知RARB.对于A电路，由于RARB，所以UBUA，且有UB110 V，B灯被烧毁，UA110 V，A灯不能正常发光对于B电路，由于RBRA，A灯又并联变阻器，并联电阻更小于RB，所以UBU并，B灯烧毁对于C电路
4、，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可能UAUB110 V，两灯可以正常发光对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则UAUB110 V，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(IAIB)110 V，而D电路中变阻器功率为(IAIB)110 V，所以C电路消耗电功率最小6两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IAIBB两灯电阻RARBC将两灯串联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PAPBD将两灯并联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PARB，由PUI可知额定电流IAPB；两灯并联后，由并联电路的功率
5、分配关系可知P，所以PAPB.题组二非纯电阻电路及焦耳定律7有一内阻为4.4 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电解槽消耗的电功率为60 WC电解槽的发热功率为60 WD电路消耗的总功率为60 W答案B解析灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且流过电解槽的电流II灯 A A，则电解槽消耗的电功率PIUP灯60 W，A选项错误，B选项正确；电解槽的发热功率P热I2r1.3 W，C选项错误；电路消耗的总功率P总IU总220 W120 W，D选项错误8(多选) (2014湖
6、州高二检测)如图264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RM0.50 .若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是()图264A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答案AC解析灯泡L正常发光，则I灯 A2 A，所以电路中的电流I2 A，故整个电路消耗的总功率P总UI24 W，D错误；电动机的输入功率等于P总P灯12 W，A正确，B错误；电动机的热功率P热I2RM2.0 W，C正确9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(1)正常
7、工作时，其中功率最大的是()A54 cm彩色电视接收机：工作电压170 V240 V；工作频率50 Hz；额定功率85 WBBC65B电冰箱：额定电压220 V；工作频率50 Hz；额定功率70 W；耗电量：0.5 kWh/24 hCFS69电风扇：规格400 mm；额定电压220 V；工作频率50 Hz；额定功率65 WDKFR33GW空调机：额定电压220 V；工作频率50 Hz；制冷/制热电流6.2 A(2)根据上题铭牌上提供的信息，判断在12 h内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是()A电冰箱比电风扇多B电风扇比电冰箱多C电风扇与电冰箱一样多D电冰箱比电风扇可能多，也可
8、能少答案(1)D(2)B解析(1)根据题意得：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，空调机的功率为PUI1 364 W，因此，功率最大的是空调机(2)依据电冰箱铭牌可知，电冰箱在12 h内消耗电能为0.25 kWh，而电风扇在12 h内消耗电能为WPt0.78 kWh，故B选项正确10(多选)如图265所示，电阻R120 ，电动机的绕组的电阻R210 .当电键打开时，电流表的示数是0.5 A，当电键合上后，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265AI1.5 A BI1.5 ACP15 W DP15 W答案
9、BD解析电路两端的电压为：UI1R10.5 A20 10 V电动机是非纯电阻用电器，UI2IR2，所以I21 A电流表的示数II1I21.5 A，A错误、B正确电路总功率为PU(I1I2)15 W，C错误、D正确题组三综合题组11功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为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2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()A8108 kWh B81010 kWhC81011 kWh D81013 kWh答案B解析按每户一天亮灯5小时计算，每户一年节省的电能为(260210
10、)1035365 kWh182.5 kWh，假设全国共有4亿户家庭，则全国一年节省的电能为182.54108 kWh7.31010 kWh，最接近B选项，故选项B正确，选项A、C、D错误12规格为“220 V,36 W”的排气扇，线圈电阻为40 ，求：(1)接上220 V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)35 W1 W(2)1 210 W1 210 W解析(1)排气扇在 220 V的电压下正常工作时的电流为I A0.16 A发热功率为P热I2R(0.16)240 W1 W转化为机械能的功率
11、为P机PP热(361) W35 W.(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 A5.5 A电动机消耗的功率即电功率等于发热功率：P电P热UI2205.5 W1 210 W.13(2014宁波高二联考)如图266所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻r1 ，电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，重物A重20 N不计摩擦力，求：图266(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？(2)电动机的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？答案(1)1 W(2)5 W4
12、 W(3) 2 m(4)80%解析(1)根据焦耳定律，热功率为：PQI2r121 W1 W.(2)电动机的输入功率为：P入UI51 W5 W.电动机的输出功率为：P出P入PQ5 W1 W4 W.(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率，则：P出tGh.解得：h m2 m.(4)机械效率100%100%80%.14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：规格后轮驱动直流电机车型26电动自行车额定输出功率120 W整车质量30 kg额定电压40 V最大载重120 kg额定电流3.5 A(1)在额定电压下工作时，该电机的内阻是多少？其效率为多大？(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10 m/s2)答案(1)1.63 85.7%(2)4 m/s解析(1)由题目提供的表可知，电机的输出功率为P出120 W，额定电压为U040 V，额定电流为I03.5 A电机正常工作时输入功率为P入U0I0403.5 W140 W所以电机的效率为100%100%85.7%设电机的内阻为r，则由欧姆定律知P入P出Ir解得r1.63 (2)设车的质量为m，由题意知，行驶时所受阻力为F阻k(Mm)g当达到最大速度vmax时，应用P出F阻vmax解得vmax4 m/s.
