第二章 恒定电流 第5节　焦耳定律-高中物理选修3-1【赢在微点】轻松课堂word

第5节　焦耳定律　　 学习目标 练法指导 1.从电能向其他形式能转化的角度理解电功以及电功率，理解电功和能量转化的关系。 2．掌握焦耳定律的内容，并能运用焦耳定律解决相关问题。 3．从能量的转化和守恒理解电功和电热的区别，知道纯电阻电路和非纯电阻电路。 1.任何电路中计算电功均可用W＝UIt。 2．任何电路中计算电热均可用Q＝I2Rt。 3．任何电路中电功W和电热Q的关系为W≥Q。 ———　　课/　前/　预/　习·轻/　松/　搞/　定　　——— 要点辨析 1．电流做功越多，电功率越大 (×) 2．电功率越大，做功一定快，但做功不一定多(√) 3．通过内阻为R的电动机的电流为I，则电动机两端电压U＝IR(×) 4．内阻为R的电动机两端电压为U，则电动机消耗的电功率P＝ (×) 5．在纯电阻电路中电功等于电热(√) 预习自检 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W＝UIt、Q＝I2Rt，且W＝Q B．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等于Q C．W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立 D．W＝UIt在任何电路中成立，Q＝I2Rt只在纯电阻电路中成立 解析　W＝UIt、Q＝I2Rt适用于一切电路，但在纯电阻电路中W＝Q，在非纯电阻电路中W>Q，B对，A、C、D错。 答案　B 3.电阻R1与R2的伏安特性曲线如图所示，并把第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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(　　) A．P1>P2，特性曲线在Ⅰ区 B．P1<P2，特性曲线在Ⅰ区 C．P1>P2，特性曲线在Ⅲ区 D．P1<P2，特性曲线在Ⅲ区 解析　由题图知R1<R2，二者串联电流相等，由P＝I2R，知P1<P2，串联电阻R大于R1也大于R2，故其伏安特性曲线将在Ⅲ区，选D。 答案　D 4．室内有几种用电器：1.5 kW的电饭煲、200 W的电冰箱、750 W的取暖器、250 W的电视机和2 kW的空调器。如果进线处有13 A的保险丝，供电电压为220 V，下列情况下不可能同时使用的是(　　) A．电饭煲和电冰箱 B．取暖器和空调器 C．电饭煲和空调器 D．电冰箱、电视机和空调器 解析　电路中允许的最大功率为Pm＝UI＝2 860 W。用电器的功率之和大于Pm时，用电器就不可能同时使用，故选C。 答案　C[来源:Z_xx_k.Com] 5．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＝ B．Q＝Pt C．Q＝2Rt D．以上三种方法均正确 解析　对纯电阻电路电热的计算可用Q＝UIt＝I2Rt＝，而电风扇工作时不能看成纯电阻电路，故电热计算要用Q＝I2Rt计算，而电流计算I＝用于任何电路，所以C项正确。 答案　C 6．一台电动机电阻为0.5 Ω，正常工作时通过的电流为20 A，在10 s内转化的机械能为4.2×104 J。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，Q＝I2Rt＝2.0×103 J，再根据W＝Q＋E机，故W＝2.0×103 J＋4.2×104 J＝4.4×104 J。 答案　4.4×104 J　2.0×103 J ———　　课/　堂/　效/　果·题/　组/　检/　测　　——— 题组一 电功和电热 1．(多选)关于四个公式①P＝UI；②P＝I2R；③P＝；④P＝，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适用于任何电路的电热功率的计算 C．公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D．以上均不正确 解析　P＝UI、P＝适用于任何电路的电功率的计算，而P＝I2R、P＝只适用于纯电阻电路的电功率的计算，故A正确，C错误。P＝I2R适用于任何电路的热功率的计算，P＝UI、P＝只适用于纯电阻电路的热功率的计算，故B正确。 答案　AB[来源:学#科#网Z#X#X#K] 2．如图所示，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R1∶R2∶R3为(　　) A．1∶1∶1 B．4∶1∶1 C．1∶4∶4 D．1∶2∶2 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，