内容正文:
课时分层训练(十二) 电功与电热
知识点1 电功与电功率
1.下列关于电功率的说法正确的是( )
A. 用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关
B. 用电器的实际功率取决于用电器的额定功率
C. 白炽灯正常工作时,实际功率等于额定功率
D. 电功率越小,则电流做功越少
C 用电器的额定功率是它正常工作时的功率,其值是由用电器本身的结构决定的,与实际电流和电压无关,故A项错误,C项正确;而用电器实际功率是由加在它两端的电压和通过的电流决定的,故B项错误;电流做功的多少不仅与功率的大小有关,还与时间有关,故D项错误。
2.白炽灯的灯丝由钨丝制成。某白炽灯的灯丝烧断后脱落一段,现将剩余灯丝搭上使用。若灯泡功率原来为60 W,观察搭接起来的灯丝长度大约为原来的,则现在灯泡的功率约为( )
A. 30 W B. 45 W
C. 60 W D. 80 W
D 由电阻定律知,灯丝长度减为原来的,电阻变为原来的,照明电路中电压220 V不变,则由P=知功率变为原来的,即80 W,D选项正确。
知识点2 电功与电热
3.(多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法正确的是( )
A. 电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多
B. W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rt=t只适用于纯电阻电路
C. 在非纯电阻电路中,UI>I2R
D. 焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路
BCD 电功率公式为P=,功率越大,表示电流做功越快。对于一段电路,有P=UI,I=,焦耳热Q=I2Rt=Rt,可见Q与P、U、t都有关,所以P越大,Q不一定越多,A错误。W=UIt是电功的定义式,适用于任何电路,而I=只适用于纯电阻电路,由此推导出的W=I2Rt=t也只适用于纯电阻电路,B正确。在非纯电阻电路中,电功=焦耳热+其他形式的能,所以W>Q,即UI>I2R,C正确。Q=I2Rt是焦耳热的定义式,适用于计算任何电路中产生的焦耳热,D正确。
4.一台电动机,额定电压是100 V,电阻是1 Ω。正常工作时,通过的电流为5 A,则电动机因发热损失的功率为( )
A. 500 W B. 25 W C. 1 000 W D. 475 W
B 电动机的热功率P=I2r=52×1 W=25 W,B正确,A、C、D错误。
5.一个电阻接入某电路后,消耗的功率为110 W,通过3 C的电荷量时,有330 J的电能转化为内能,则下列说法错误的是( )
A. 电阻两端所加电压为330 V
B. 通过电阻的电流为1 A
C. 电阻通电时间为3 s
D. 这个电阻的阻值为110 Ω
A 由W=qU知,电阻两端所加电压U==110 V,A错;由P=IU得I==1 A,B对;由W=Pt得通电时间t==3 s或t== s=3 s,C对;由R=,得R=110 Ω,D对。
6.在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50 A和 2.0 V。重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和 24.0 V。则这台电动机正常运转时的输出功率为( )
A. 32 W B. 44 W
C. 47 W D. 48 W
A 当电动机停止转动时,电动机相当于一个纯电阻,所以由题中的两表读数,可以计算出电动机的内阻为r===4 Ω;重新调节R并使电动机恢复正常运转,根据题中的两表读数,计算出电动机的输出功率为P=U′I′-I′2r=32 W,B、C、D错误,A正确。
7.(多选)如图所示,用输出电压为1.4 V、输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍-氢电池充电,下列说法正确的是( )
A. 电能转化为化学能的功率为0.12 W
B. 充电器输出的电功率为0.14 W
C. 充电时,电池消耗的热功率为0.12 W
D. 充电器把0.14 W的功率储存在电池内
AB 充电器的输出功率,即对电池的充电功率P总=UI=0.14 W,充电时电池消耗的热功率P热=I2r=0.02 W。由能量守恒定律得P总=P热+P化,解得电能转化为化学能的功率P化=0.12 W,A、B正确,C错误。电池储蓄的是能量不是功率,D错误。
8.已知一个标有“110 V 10 W”字样的灯泡(灯丝电阻不变):
(1)它的电阻是多大?
(2)正常工作时通过它的电流是多大?
(3)如果接在100 V的电路中,它的实际功率是多大?
(4)它正常工作多长时间耗电1 kW·h?
解析:(1)灯泡是纯电阻用电器,电阻
R== Ω=1 210 Ω。
(2)正常工作指在额定电压下工作,工作电流
I额== A=0.09 A。
(3)因灯泡电阻一定,接在100 V的电路中,灯泡的实际功率
P== W=8.3