2024-2025學(xué)年高中物理第3章恒定電流第3節(jié)焦耳定律課時(shí)作業(yè)含解析魯科版選修3-1

PAGE3-第3節(jié)焦耳定律一、選擇題1．關(guān)于電功，下列說法中正確的有()A．電功的實(shí)質(zhì)是電場力所做的功B．電功是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的量度C．電場力做功使金屬導(dǎo)體內(nèi)的自由電子運(yùn)動(dòng)的速率越來越大D．電流通過電動(dòng)機(jī)時(shí)的電功率和熱功率相等解析：電場力移動(dòng)電荷時(shí)對(duì)電荷所做的功叫電功，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的量度，A對(duì)，BCD錯(cuò)．答案：A2．(多選)對(duì)計(jì)算任何類型的用電器的電功率都適用的公式是()A．P＝I2R B．P＝eq\f(U2,R)C．P＝UI D．P＝eq\f(W,t)解析：電功率計(jì)算的普適公式是P＝eq\f(W,t)＝UI，只有是在純電阻用電器的前提下，才可由I＝eq\f(U,R)改寫功率的表達(dá)式，故C、D正確．答案：CD3．一只電爐的電阻絲和一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈電阻相同，都為R，設(shè)通過它們的電流相同(電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn))，則在相同時(shí)間內(nèi)不正確的是()A．電爐和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量相同B．電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率C．電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓D．電爐和電動(dòng)機(jī)兩端電壓相等解析：對(duì)電動(dòng)機(jī)IU＝IU′＋I(xiàn)UR①，其中IU′為轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率．對(duì)電爐：只有P＝I2R＝IUR②，比較①②得：U＞UR，D錯(cuò)．答案：D4．有一只燈泡的燈絲斷了，通過轉(zhuǎn)動(dòng)燈泡燈絲接通，再接入電源后，所發(fā)生的現(xiàn)象及其緣由是()A．燈絲電阻變小，通過它的電流變大，依據(jù)P＝I2R，電燈亮度不變B．燈絲電阻變大，通過它的電流變小，依據(jù)P＝I2R，電燈變暗C．燈絲電阻變小，它兩端的電壓不變，依據(jù)P＝eq\f(U2,R)，電燈變亮D．燈絲電阻變大，它兩端的電壓不變，依據(jù)P＝eq\f(U2,R)，電燈變暗解析：轉(zhuǎn)動(dòng)燈泡燈絲重新搭接后，L變短，由R＝ρeq\f(L,S)，R減小，而燈泡兩端電壓不變，故C正確．答案：C5．一個(gè)電飯煲和一臺(tái)洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸出電壓為220V的溝通電源上(電源內(nèi)阻忽視不計(jì))，均正常工作．用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0A，通過洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)的電流是0.50A，則下列說法中正確的是()A．電飯煲的電阻為44Ω，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為440ΩB．電飯煲消耗的電功率為1555W，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為155.5WC．1min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104J，洗衣機(jī)消耗的電能為6.6×103JD．電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍解析：由于電飯煲是純電阻用電器，所以R1＝eq\f(U,I1)＝44Ω，P1＝UI1＝1100W，其在1min內(nèi)消耗的電能W1＝UI1t＝6.6×104J，洗衣機(jī)為非純電阻用電器，所以R2≠eq\f(U,I2)＝440Ω，P2＝UI2＝110W，其在1min內(nèi)消耗的電能W2＝UI2t＝6.6×103J，其熱功率P熱≠P2，而P1＝10P2，所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍，只有選項(xiàng)C正確．答案：C6．(多選)在高速馬路隧道內(nèi)兩側(cè)的燈泡不易更換，為了延長燈泡的壽命，故一個(gè)接口處通常安裝兩個(gè)完全相同的燈泡，下列說法正確的是()A．兩個(gè)燈泡串聯(lián)B．為了增加亮度，兩個(gè)燈泡并聯(lián)C．串聯(lián)時(shí)每個(gè)燈泡實(shí)際消耗的功率為其額定功率的四分之一D．串聯(lián)時(shí)每個(gè)燈泡實(shí)際消耗的功率大于其額定功率的四分之一解析：為延長燈泡壽命應(yīng)使燈泡兩端電壓小于額定電壓，故兩個(gè)燈泡應(yīng)串聯(lián)，P額＝eq\f(Ueq\o\al(2,額),R)，P實(shí)＝eq\f(（\f(1,2)U額）2,R′)，R′＜R，故P實(shí)＞eq\f(1,4)P額，故A、D正確．答案：AD7．一輛電瓶車，質(zhì)量為500kg，由內(nèi)阻不計(jì)的蓄電池組向直流電動(dòng)機(jī)供應(yīng)24V的電壓，當(dāng)電瓶車在水平地面上以0.8m/s的速度勻速行駛時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流為5A，設(shè)車所受的阻力是車重的0.02倍(取g＝10m/s2)，則此電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻是()A．4.8Ω B．3.2ΩC．1.6Ω D．0.4Ω解析：UI＝I2R＋fv，f＝0.02mg，解得R＝1.6Ω.答案：C8．(多選)3個(gè)完全相同的小型電動(dòng)機(jī)(線圈電阻為r)分別接在相同電壓為U的電路中，如圖所示，甲、乙、丙中、、志向電表示數(shù)分別為I0、U0、I.固定電阻阻值為R，關(guān)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)中功率的說法正確的是(不計(jì)摩擦)()A．甲圖中電動(dòng)機(jī)消耗的功率為UI0B．乙圖中電動(dòng)機(jī)發(fā)熱消耗的功率為eq\f(Ueq\o\al(2,0),r)C．丙圖中輸入給電動(dòng)機(jī)的功率為U(I－eq\f(U,R))D．甲圖中電動(dòng)機(jī)輸出的功率為UI0－Ieq\o\al(2,0)r解析：甲圖中加在電動(dòng)機(jī)兩端電壓為U，故電動(dòng)機(jī)消耗的功率為UI0，輸出功率為UI0－Ieq\o\al(2,0)r，乙圖中發(fā)熱功率P＝(eq\f(U－U0,R))2r，丙圖中流過電動(dòng)機(jī)的電流為I－eq\f(U,R)，故輸給電動(dòng)機(jī)的功率為U(I－eq\f(U,R))，故A、C、D正確．答案：ACD二、非選擇題9．如圖所示，電源電動(dòng)勢為20V，內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)接入固定電阻R＝5Ω時(shí)，電路中標(biāo)有“3V，4.5W”的燈泡L和內(nèi)阻r′＝0.5Ω的小型直流電動(dòng)機(jī)恰能正常工作，求：(1)電路中電流強(qiáng)度；(2)電動(dòng)機(jī)的額定工作電壓；(3)電源的總功率．解析：(1)對(duì)燈泡I＝eq\f(P,U)＝eq\f(4.5,3)A＝1.5A(2)UR＝IR＝1.5×5V＝7.5V，電動(dòng)機(jī)額定電壓UM＝E－UL－UR＝9.5V，(3)P總＝IE＝1.5×20W＝30W.答案：(1)1.5A(2)9.5V(3)30W10.如圖所示為電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r＝1Ω，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為5V，電路中的電流為1A，物體A重20N，不計(jì)摩擦力，求：(1)電動(dòng)機(jī)線圈上電阻的熱功率；(2)電動(dòng)機(jī)輸入功率和輸出功率；(3)10s內(nèi)，可以把重物A勻速提升的高度；(4)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率．解析：(1)依據(jù)焦耳定律，熱功率P熱＝I2r＝12×1W＝1W.(2)電動(dòng)機(jī)輸入功率P入＝IU＝1×5W＝5W，輸出功率P出＝P入－P熱＝5W－1W＝4W.(