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焦耳定律 基础达标 1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 【解析】 亮度大的灯泡,功率大,D正确 【答案】 D 2关于电功W和电热Q的说法正确的是( ) A在任何电路中都有WUIt、QI2Rt,且WQ B在任何电路中都有WUIt、QI2Rt,但W不一定等于Q CWUIt、QI2Rt均只有在纯电阻电路中才成立 DWUIt在任何电路中成立,QI2Rt只在纯电阻电路中成立 【解析】 WUIt、QI2Rt适用于一切电路,但在纯电阻电路中 WQ,在非纯电阻电路中WQ,B对,A、C、D错 【答案】 B 3(多选)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电功率 【解析】 由Q热I2Rt知A对电炉为纯电阻用电器,UItI2Rt, UIR,电动机为非纯电阻用电器,UItI2Rt,UIR,B、C错,D 对 【答案】 AD 4下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( ) AI2R BU2/R CUI DUII2R 【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】 C 5如右图所示,电路两端的电压U保持不变,电阻R1、R2、R3消 耗的电功率一样大,则电阻之比R1R2R3( ) A111 B411 C144 D122 【解析】 R2、R3并联,电压相等,功率又相等,所以电流相等, 电阻相等;因此通过R1的电流是通过R2电流的两倍,又因为功率相等, 根据PI2R可知,R1是R2的.根据以上分析可知R1:R2:R31:4:4. 【答案】 C 6电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零 件,技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用,灯泡还和一只开关并 联,然后再接到市电上(如下图所示),下列说法正确的是( ) A开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大 B开关接通时,灯泡熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗的电功率 减小 C开关断开时,灯泡发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大, 但电烙铁发热较少 D开关断开时,灯泡发光,可供在焊接时照明使用,消耗总功率 不变 【解析】 开关接通时,灯泡被短路,灯泡熄灭,电路的总电阻变 小,电路的总功率P变大,电烙铁的功率变大,A正确,B、C、D不正 确 【答案】 A 7一盏电灯直接接在电压恒定的电源上,其功率为100 W,若将这 盏电灯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 功率为9 W,那么此时电灯实际消耗的功率将( ) A大于91 W B小于91 W C等于91 W D条件不足,无法确定 【解析】 电源电压不变,当电阻增大时,由P可知,功率减 小,所以将灯接在很长的导线上总功率小于100 W,导线损失9 W,则电 灯的功率将小于91 W,故B选项正确 【答案】 B 8. 电阻R1与R2的伏安特性曲线如图所示,并把第一象限分为、 三个区域,现把R1与R2串联在电路中,R1和R2消耗的电功率分别为P1 和P2,串联总电阻为R,下列关于P1与P2大小及R的伏安特性曲线所在区 域的叙述,正确的是( ) AP1P2,特性曲线在区 BP1P2,特性曲线在区 DP1P2,特性曲线在区 【解析】 由题图知R1R2,二者串联电流相等,由PI2R,知 P1P2,串联电阻R大于R1也大于R2,故其伏安特性曲线将在区,选D. 【答案】 D 9一台电动机电阻为0.5 ,正常工作时通过的电流为20 A,在10 s内转化的机械能为4.2104 J,求:在这10 s内电流做了多少功?电动机 产生的热量为多少? 【解析】 先计算电热,QI2Rt2.0103J,再根据WQE机, 故W2.0103J4.2104J4.4104J. 【答案】 4.4104 J 2.0103 J 能力提升 1两个电阻,R18 ,R22 ,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 的电阻与R2串联 B用一个阻值为6 的电阻与R2串联 C用一个阻值为6 的电阻与R1串联 D用一个阻值为2 的电阻与R1串联 【解析】 欲使两电阻消耗的电功率相等,须有IR1IR2,此时I2 2I1.显然,用一个2 的电阻与R2串联后,再与R1并联,可满足题目要 求故A选项正确 【答案】 A 2超导材料电阻率恰变为零的温度称为临界温度.1987年我国科学 家发现了临界温度为90 K的高温超导材料利用超导材料零电阻的性 质,可实现无损耗输电现有一直流电路,输电线的总电阻为0.4 , 它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( ) A1 kW B1.6103 kW C1.6 kW D10 kW 【解析】 因为超导体电阻为零,不损耗电功率,所以节约的电功 率即是用普通材料时线路损耗的电功率,PI2R2R20.4 W1 kW. 故正确答案为A. 【答案】 A 3(多选)如图所示,电阻R120 ,电动机绕组的阻值R210 . 当开关打开时,电流表的示数是I00.5 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 ( ) AI1.5 A BI1.5 A CP15 W DP15 W 【解析】 由题意知,电路两端的电压UR1I010 V,闭合开关 后,当电压全部加在电动机的内阻上时,它的电流为1 A,但只有一部 分电压加在电动机内阻上,所以I1.5 A,B对;同理电动机所消耗的功 率也小于10 W,则电路消耗的电功率P60 的现象,则关于出现这一现象的合理解释是( ) A出现上述现象的原因是测量误差所致 B出现这种现象可能是由于电灯是非纯电阻元件 C出现这种现象是由于灯泡的电阻随温度的升高发生了变化 D以上解释均有可能 【解析】 815 ,与60 的差别很大,显然不是测量误差所 致表面上从R,判定电灯是非纯电阻元件是不可取的因为从能量 角度来看,电流做功全部转化为灯丝的内能,所以应是纯电阻元件出 现这一现象的最根本的原因是:通上电的灯泡的灯丝随温度升高电阻发 生了明显的变化,C对 【答案】 C 5某一直流电动机提升重物的装置如图,重物质量m50 kg,电 源电压U110 V,不计电源的内阻及各处摩擦,当电动机以v0.90 m/s 的恒定速度向上提升重物时,电阻中的电流I5 A,由此可知电动机线 圈的电阻R为多少? 【解析】 电动机消耗的电能一部分用于提升重物的机械能,一部 分消耗在电动机线圈电阻发热上 P电P机P热,其中P电UI P机mgv,P热I2R 则UImgvI2R R4.4 【答案】 4.4
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