焦耳定律经典练习题含答案详解之欧阳化创编.docx

焦耳定律经典练习题含答案详解之欧阳化创编.docx

《焦耳定律经典练习题含答案详解之欧阳化创编.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焦耳定律经典练习题含答案详解之欧阳化创编.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

焦耳定律经典练习题含答案详解之欧阳化创编

电功率和热功率

时间：

2021.02.06

创作：

欧阳化

1．一台电念头，额定电压为100V，电阻为1Ω.正常工作时，通过的电流为5A，则电念头因发热损失的功率为（　　）

A．500WB．25W

C．1000WD．475W

谜底B

解析电念头的热功率P＝I2r＝52×1W＝25W，B正确，A、C、D毛病．

电功和电热

2．通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流为

，则在时间t内产生的热量为（　　）

A．4QB．2QC.

D.

谜底C

解析根据Q＝I2Rt得，电阻变成原来的2倍，电流变成原来的

，时间不变，则热量变成原来的

.C正确．

非纯电阻电路的特点及有关计算

图263

3．如图263所示是一直流电念头工作时的电路图．电念头内阻r＝0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压暗示数UV＝110V．试求：

（1）通过电念头的电流；

（2）输入电念头的电功率；

（3）电念头输出的机械功率．

谜底

（1）5A　

（2）550W　（3）530W

解析

（1）由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR＝U－UV＝（160－110）V＝50V

通过电阻R的电流IR＝

＝

A＝5A

即通过电念头的电流IM＝IR＝5A.

（2）电念头的分压UM＝UV＝110V

输入电念头的功率P入＝IM·UM＝550W.

（3）电念头的发热功率P热＝I

r＝20W

电念头输出的机械功率P出＝P入－P热＝530W

（时间：

60分钟）

题组一电功和电功率

1．关于电功，下列说法中正确的有（　　）

A．电功的实质是静电力所做的功

B．电功是电能转化为其他形式能的量度

C．静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越年夜

D．电流通过电念头时的电功率和热功率相等

谜底AB

2．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

谜底AB

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毛病．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．

3．两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上辨别标有“100Ω，10W”和“20Ω，40W”，则它们的额定电流之比为（　　）

A.

∶5B.

∶20C.

∶10D．1∶2000

谜底C

解析由公式P＝I2R得：

I＝

，所以I1∶I2＝

∶10.

4．额定电压、额定功率均相同的电电扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了相同的时间．比较它们产生的热量，结果是（　　）

A．电电扇最多B．电烙铁最多

C．日光灯最多D．一样多

谜底B

解析在三种用电器中，只有电烙铁能将电能全部转化为内能，电电扇部分电能转化为机械能，日光灯部分电能转化为光能，故B选项正确．

5．额定电压都是110V，额定功率PA＝100W，PB＝40W的灯胆两盏，若接在电压为220V的电路上，使两盏灯胆均能正常发光，且消耗功率最小的电路是（　　）

谜底C

解析判断灯胆能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流，对灯胆有P＝UI＝

，可知RA＜RB.

对A电路，由于RA＜RB，所以UB＞UA，且有UB＞110V，B灯被烧毁，UA＜110V，A灯不克不及正常发光．

对B电路，由于RB＞RA，A灯又并联变阻器，并联电阻更小于RB，所以UB＞U并，B灯烧毁．

对C电路，B灯与变阻器并联电阻可能即是RA，所以可能UA＝UB＝110V，两灯可以正常发光．

对D电路，若变阻器的有效电阻即是A、B的并联电阻，则UA＝UB＝110V，两灯可以正常发光．

比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为（IA－IB）×110V，而D电路中变阻器功率为（IA＋IB）×110V，所以C电路消耗电功率最小．

6．两盏额定功率相同的灯胆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，灯胆的电流IA>IB

B．两灯电阻RA

C．将两灯串连后接入电路中发光时，则灯胆的功率PA

D．将两灯并联后接入电路中发光时，则灯胆的功率PA′

谜底D

解析由P＝U2/R可知RA>RB，由P＝UI可知额定电流IA

两灯串连后，由串连电路的功率分派关系可知P∝R，所以PA>PB；

两灯并联后，由并联电路的功率分派关系可知P∝

，所以PA′

题组二非纯电阻电路及焦耳定律

7．有一内阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V60W”的灯胆串连后接在电压为220V的直流电路两端，灯胆正常发光，则（　　）

A．电解槽消耗的电功率为120W

B．电解槽消耗的电功率为60W

C．电解槽的发热功率为60W

D．电路消耗的总功率为60W

谜底B

解析灯胆能正常发光，说明电解槽和灯胆均分得110V电压，且流过电解槽的电流I＝I灯＝

A＝

A，则电解槽消耗的电功率P＝IU＝P灯＝60W，A选项毛病，B选项正确；电解槽的发热功率P热＝I2r＝1.3W，C选项毛病；电路消耗的总功率P总＝IU总＝

×220W＝120W，D选项毛病．

图264

8．如图264所示，直流电念头线圈的电阻为R，当该电念头正常工作时，电念头两端电压为U，通过电念头的电流为I，则（　　）

A．电念头内部发热功率为I2R

B．电念头的机械功率为IU

C．电念头的总功率为IU

D．电念头机械功率为IU－I2R

谜底ACD

9．下面列出了不合品牌的电视机、电电扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目，试判断

（1）正常工作时，其中功率最年夜的是（　　）

A．54cm黑色电视接收机：

工作电压170V～240V；工作频率50Hz；额定功率85W

B．BC－65B电冰箱：

额定电压220V；工作频率50Hz；额定功率70W；耗电量：

0.5kW·h/24h

C．FS－69电电扇：

规格400mm；额定电压220V；工作频率50Hz；额定功率65W

D．KFR－33GW空调机：

额定电压220V；工作频率50Hz；制冷/制热电流6.2A

（2）根据上题铭牌上提供的信息，判断在12h内正常使用的电冰箱与连续运转的电电扇消耗电能的情况是（　　）

A．电冰箱比电电扇多

B．电电扇比电冰箱多

C．电电扇与电冰箱一样多

D．电冰箱比电电扇可能多，也可能少

谜底

（1）D　

（2）B

解析

（1）根据题意得：

正常工作时电视机的功率为85W，电冰箱的功率为70W，电电扇的功率为65W，空调机的功率为P＝UI＝1364W，因此，功率最年夜的是空调机．

（2）依据电冰箱铭牌可知，电冰箱在12h内消耗电能为0.25kW·h，而电电扇在12h内消耗电能为W＝Pt＝0.78kW·h，故B选项正确．

图265

10．如图265所示，电阻R1＝20Ω，电念头的绕组的电阻R2＝10Ω.当电键掀开时，电流表的示数是0.5A，当电键合上后，电念头转动起来，电路两真个电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率应是（　　）

A．I＝1.5AB．I＜1.5A

C．P＝15WD．P＜15W

谜底BD

解析电路两真个电压为：

U＝I1R1＝0.5A×20Ω＝10V．电念头是非纯电阻用电器，UI2＞I

R2，所以I2＜

＝1A．电流表的示数I＝I1＋I2＜1.5A，A毛病、B正确．电路总功率为P＝U（I1＋I2）＜15W，C毛病、D正确．

题组三综合题组

11．用稳压电源和三根电阻丝R1、R2、R3来加热一桶水，三根电阻丝采取如图所示的几种连接方法，则供热最快的是（　　）

谜底C

解析A选项总电阻为R3，B选项总电阻为R1＋R2＋R3，C选项的总电阻小于R1、R2、R3三个电阻的任何一个电阻，D选项的总电阻年夜于R3，E选项的总电阻年夜于R1，可知C选项的总电阻最小，根据P＝

知，功率最年夜，供热最快．故C正确．

12．功率为10W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率为60W的白炽灯相当．根据国家节能战略，前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近（　　）

A．8×108kW·hB．8×1010kW·h

C．8×1011kW·hD．8×1013kW·h

谜底B

解析按每户一天亮灯5小时计算，每户一年节省的电能为（2×60－2×10）×10－3×5×365kW·h＝182.5kW·h，假设全国共有4亿户家庭，则全国一年节省的电能为182.5×4×108kW·h＝7.3×1010kW·h，最接近B选项，故选项B正确，选项A、C、D毛病．

13．规格为“220V36W”的排气扇，线圈电阻为40Ω，求：

（1）接上220V的电源后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；

（2）如果接上

（1）中电源后，扇叶被卡住，不克不及转动，求电念头消耗的功率和发热的功率．

谜底

（1）35W1W　

（2）1210W1210W

解析

（1）排气扇在220V的电压下正常工作时的电流为

I＝

＝

A＝0.16A

发热功率为

P热＝I2R＝（0.16）2×40W＝1W

转化为机械能的功率为

P机＝P－P热＝（36－1）W＝35W.

（2）扇叶被卡住不克不及转动后，电念头所在电路成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电念头中电流为I′＝

＝

A＝5.5A

电念头消耗的功率即电功率即是发热功率：

P电′＝P热′＝UI′＝220×5.5W＝1210W.

14．表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数，根据表中提供的信息，探究以下问题：

规格

后轮驱动直流机电

车型

26″电动自行车

额定输出功率

120W

整车质量

30kg

额定电压

40V

最年夜载重

120kg

额定电流

3.5A

（1）在额定电压下工作时，该机电的内阻是几多？

其效率为多年夜？

（2）假设行驶过程中所受阻力是车和人总重的0.02倍，在最年夜载重量的情况下，人骑车行驶的最年夜速度为多年夜？

（g取10m/s2）

谜底

（1）1.63Ω85.7%　

（2）4m/s

解析

（1）由题目提供的表可知，机电的输出功率为P出＝120W，额定电压为U0＝40V，额定电流为I0＝3.5A

机电正常工作时输入功率为

P入＝U0I0＝40×3.5W＝140W

所以机电的效率为

η＝

×100%＝

×100%≈85.7%

设机电的内阻为r，则由欧姆定律知P入－P出＝I

r

解得r＝1.63Ω

（2）设车的质量为m，由题意知，行驶时所受阻力为F阻＝k（M＋m）g

当达到最年夜速度vmax时，应用P出＝F阻vmax

解得vmax＝4m/s.

时间：

2021.02.06

创作：

欧阳化