课时作业(15) 焦耳定律 电路中的能量转化（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（教科版2019）

课时作业(15)　焦耳定律　电路中的能量转化 [对应学生用书P152] 1．电功率的计算公式P＝中，U是加在用电器上的电压，R是用电器的电阻，此式可用于(　　) A．计算电冰箱的功率　　　　 B．计算电风扇的功率 C．计算电烙铁的功率 D．计算洗衣机的功率 C　[公式P＝是根据功率公式和欧姆定律推导出来的，只能用在纯电阻电路中，故C正确，A、B、D错误．] 2．(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，在相同时间内(　　) A．电炉放热与电动机放热相等 B．电炉两端的电压小于电动机两端电压 C．电炉两端的电压等于电动机两端电压 D．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 ABD　[电炉属于纯电阻用电器，电动机属于非纯电阻用电器．对于电炉有：U＝IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R.对于电动机有：U>IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI>I2R.] 3．两盏额定功率相同的灯泡A和B，其额定电压UA>UB，则下列说法正确的是(　　) A．两灯正常发光时，灯泡的电流强度IA>IB B．两灯泡的电阻RA<RB C．将两灯泡串联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PA<PB D．将两灯并联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PA′<PB′ D　[由P＝UI可知额定电流IA<IB，由P＝可知RA>RB．两灯串联后，由串联电路的功率分配关系可知P∝R，所以PA>PB；两灯并联后，由并联电路的功率分配关系可知P∝，所以PA′<PB′.] 4．两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 Ω　10 W”和“20 Ω　40 W”，则它们的额定电流之比为(　　) A．∶5 B．∶20 C．∶10 D．1∶2 000 C　[由公式P＝I2R得：I＝，所以I1∶I2＝∶10.] 5．如图所示，电动机M的线圈电阻为r，接入电压恒为U的电源时，电动机正常工作，此时电动机中通过的电流为I、消耗的电功率为P、线圈电阻的发热功率为P热、输出的机械功率为P出．则下列关系式正确的是(　　) A．I＝ B．P＝UI＋I2r C．P热＝ D．P出＝UI－I2r D　[电动机为非纯电阻用电器，电动机中通过的电流为I<，它消耗的电能一部分转化成机械能，一部分自身发热，线圈电阻的发热功率P热＝I2r，消耗的电功率为P＝UI，所以根据能量守恒得出P出＝UI－I2r.] 6．夏天，空调正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行，一台空调在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图所示，此空调运转1 h 用电(　　) A．1．0 kW·h B．1．5 kW·h C．2.0 kW·h D．2.5 kW·h B　[此空调运转1 h的用电量 W＝P1t1×4＋P2t2×4 ＝4×kW·h ＝1．5 kW·h，故B正确．] 7．如图所示，两个不同的电烙铁，其中甲的规格为“220 V，800 W”，乙的规格为“220 V　1 600 W”．则当两电烙铁分别接通，其通过的电流分别为I1＝0.4 A，I2＝0.2 A时，分别工作t1＝10 s，t2＝20 s后释放的热能为多少？ 解析　由P＝得R＝ 故R甲＝＝ Ω＝60.5 Ω R乙＝＝ Ω＝30.25 Ω 由焦耳定律Q＝I2Rt得 Q甲＝IR甲t1＝(0.4)2×60.5×10 J＝96.8 J Q乙＝IR乙t2＝(0.2)2×30.25×20 J＝24.2 J． 答案　96.8 J　24.2 J 8．(多选)如图所示，电阻R1＝20 Ω，电动机的绕组的电阻R2＝10 Ω.当开关打开时，电流表的示数是0.5 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(　　) A．I＝1．5 A B．I<1．5 A C．P＝15 W D．P<15 W BD　[电路两端的电压为U＝I1R1＝0.5 A×20 Ω＝10 V.电动机是非纯电阻用电器，UI2>IR2，所以I2<＝1 A．电流表的示数I＝I1＋I2<1．5 A，A错误，B正确．电路总功率为P＝U(I1＋I2)<15 W，C错误，D正确．] 9．(多选)下表中是一辆电动自行车的部分技术指标，参考表中数据进行判断，以下说法正确的是(　　) 载重 电源输出电压 充电时间 电动机额定输出功率 电动机额定工作电压/电流 80 kg ≥36 V 6～8 h 180 W 36 V/6 A A．自行车每秒钟消耗的电能为216 J B．电动机每秒钟消耗的电能为180 J C．电动机的电阻为6 Ω D．电动机的电阻为1 Ω AD　[电动机每秒消耗的电能W＝UIt＝36 V×6 A×1 s＝216 J，则自行车每秒消耗的电能是216 J，故A正确，B错