人教版高中物理选修3-1焦耳定律名师精编作业1.doc

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 焦耳定律 【典型例题】 【例1】将A、B两个白炽灯接入电路，关于这两只灯泡的发光情况，正确的说法是（ D ） 若A灯中的电流比B灯大，则A灯一定比B灯亮 B、若A灯两端的电压比B灯大，则A灯一定比B灯亮 C、若电流对A灯做的功比B灯多，则A灯一定比B灯亮 D、若A灯消耗的电功率比B灯大，则A灯一定比B灯亮 【解析】白炽灯是利用电流的热效应工作的，而灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，只有通过灯泡的电流大，灯泡两端的电压大，不能得到灯泡实际功率大这一结论，电流做功多，同样不能确认实际功率大。 【答案】D 【例2】额定电压为220V的电动机的线圈电阻为0.8，正常工作时，电动机每秒放出的热量为为1280J，则电动机正常工作时的电流强度为多大？每秒有多少焦的电能转化成机械能？ 【解析】电动机电路为非纯电阻电路，输出电动机的电功率，一方面转化为机械功率输出，另一方面转化为线圈电阻的发热功率，正常工作时，通过线圈的电流即为正常工作电流，由焦耳定律Q= I2Rt得 1280=I2×0.8×1 解得I=40A 由能量转化和守恒得P输入=P机+P热 P机=UI-I2R=8800-1280=7520J 【例3】某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方运动。电动机的最大输出功率为4.9kW，不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数是多少？（设人的平均质量为60kg，g＝10m/s2） 【解析】因为电动机有最大输出功率，这就决定了自动扶梯载人也有最大限额。从功率关系来看，电动机的输出功率，⑴提供扶梯自身运动所需功率；⑵转化为扶梯上的人以恒定速率向上所需的功率。 设：可同时乘载的最多人数为n人，此时电动机处于最大输出功率状态，扶梯本身向上运动所需功率为：P1＝IU＝5×380W＝1900W＝1.9kW 电动机的最大输出功率为P，n个人以恒定速率v＝0.4m/s随扶梯向上运动所需功率为：P2＝P－P1＝（4.9－1.9）kW＝3.0kW 所以，载人的最多人数是：个 注意：扶梯对人的支持力竖直向上，而人的运动方向与水平面有一夹角θ，故克服重力的功率为，而不是 【基础练习】 选择题： 1、在下列用电器中，那些属于纯电阻用电器：（ ） A、电扇和电吹风 B、白炽灯、电烙铁和电热毯 C、洗衣机和电冰箱 D、电解槽 2、关于电功，下列说法中正确的有：（ ） 电功的实质是电场力所做的功 电功是电能转化为其他形式能量的量度 电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 D、电流通过电动机时的电功率和热功率相等 3、在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，若该电路电阻为R，则关于电功和电热的关系，下列结论正确的是（ ） A、在任何电路中，电功UIt=I2Rt B、在任何电路中，电功为UIt，电热为I2Rt C、在纯电阻电路中，UIt=I2Rt D、在非纯电阻电路中，UIt≥I2Rt 4、若A灯标有“220V 60W”，B灯标有“220V 100W”，把两灯接入电路中，下列说法中正确的是（ ） 当通过两灯的电流相等时，A灯比B灯亮 B、当通过两灯的电流相等时，B灯比A灯亮 C、当加在两灯的电压相等时，A灯比B灯亮 D、当加在两灯的电压相等时，B灯比A灯亮 5、为了使电炉消耗的功率减小到原来的一半，可行的办法是（ ） A、使通过它的电流减半 B、使两端的电压减半 C、使电炉的电阻减半 D、使它两端的电压和电阻均减半 6、有一只灯泡的灯丝断了，通过转动灯泡把灯丝接通，再接入电源后，所发生的现象及其原因是（ ） A、灯丝电阻变小，通过它的电流变大，根据P=I2R，电灯变亮 B、灯丝电阻变大，通过它的电流变小，根据P=I2R，电灯变暗 C、灯丝电阻变小，它两端的电压不变，根据P=U2/R，电灯变亮 灯丝电阻变大，它两端的电压不变，根据P= U2/R，电灯变暗 二、填空题： 7、一个电阻为20的导体，当它每通过3C电量时，电流做功18J，那么此导体两端所加电压为 V，通过3C电量的时间为 s。 8、有一电风扇标有“220V 55W”，若电风扇的电动机线圈电阻为8，当它正常工作时，电源供给的电功率是 W，转化为风的电功率是 W，电动机的发热功率是 W。 9、设通过某电阻R的电流为I，则对应每一个定向通过R的电子（电荷量为e）,电场力所做的功为 。 三、计算题： 10