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新版沪科版2020上海高二物理必修第三册
《10.7电功、电功率及焦耳定律》
针对考点基础练
考点一电功和电热的理解
1.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是()
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=eq\f(U2,R)t只适用于纯电阻电路
C.在非纯电阻电路中,UII2R
D.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路
【答案】A
【解析】电功率公式P=eq\f(W,t),表示电功率越大,电流做功越快.对于一段电路,有P=IU,I=eq\f(P,U),焦耳热Q=(eq\f(P,U))2Rt,可见Q与P、U、t、R都有关,所以P越大,Q不一定越大,A错误.W=UIt是电功的定义式,适用于任何电路,而I=eq\f(U,R)、W=I2Rt=eq\f(U2,R)t只适用于纯电阻电路,B正确。
在非纯电阻电路中,W=Q+W其他,所以WQ,故UII2R,C正确.Q=I2Rt是焦耳热的定义式,适用于任何电路,D正确。
2.室内有几种家庭常用电器:1.5kW的电饭煲、200W的电冰箱、750W的取暖器、250W的电视机和2kW的空调器.如果进线处有13A的保险丝,供电电压为220V,下列情况下不能同时使用的是()
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
【答案】C
【解析】电路中允许的最大功率为Pm=UI=2860W.用电器的功率之和大于Pm时,用电器就不可以同时使用,故选C。
考点二纯电阻电路的分析及计算
3.(2021·南京市十二中高二第一次学调)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R,电流为2I,则在eq\f(t,2)时间内产生的热量为()
A.4QB.2QC.eq\f(Q,2)D.eq\f(Q,4)
【答案】B
【解析】依题意,有Q=I2Rt,则条件变化时,Q′=(2I)2Req\f(t,2)=2Q,故选B。
4.额定电压均为110V,额定功率PA=100W,PB=40W的A、B两盏灯泡,若接在电压为220V的电路上,使两盏灯泡均能正常发光,且消耗功率最小的电路是()
【答案】C
【解析】判断灯泡能否正常发光,就要判断实际电压是不是额定电压或实际电流是不是额定电流,对灯泡有P=UI=eq\f(U2,R),可知RA<RB.对于A电路,由于RA<RB,所以UB>UA,UB+UA=220V,则UB>110V,B灯被烧毁,UA<110V,A灯不能正常发光;
对于B电路,由于RB>RA,A灯与滑动变阻器并联,并联电阻小于RB,所以UB>U并,则UB>110V,B灯被烧毁,A灯不能正常发光;
对于C电路,B灯与滑动变阻器并联,并联电阻可能等于RA,所以可能UA=UB=110V,两灯可以正常发光;
对于D电路,若滑动变阻器的有效电阻等于A灯、B灯的并联电阻,则UA=UB=110V,两灯可以正常发光。
比较C、D两个电路,当灯A、B均正常发光时,由于C电路中滑动变阻器功率为(IA-IB)×110V,而D电路中滑动变阻器功率为(IA+IB)×110V,所以C电路消耗电功率最小,综上所述,C正确。
5.(2020·河北黄骅中学高二检测)如图1所示是饮水机的工作电路简化图,S是温控开关,当水温升高到一定温度时,它会自动切换,使饮水机处于保温状态;R0是饮水机加热管电阻,R是与加热管串联的电阻。表格是从其说明书中摘录的一些技术数据.不考虑R0、R的电阻受温度变化的影响,表中的功率均指加热管的功率。当S闭合时,饮水机的工作状态和R0的阻值是()
图1
稳定电压
220V
频率
50Hz
加热功率
550W
保温功率
22W
A.加热,88Ω B.加热,220Ω
C.保温,88Ω D.保温,220Ω
【答案】A
【解析】由电功率公式P=eq\f(U2,R)可知,电压不变的条件下,电阻越小功率越大。电源电压不变,当S闭合时,电阻R被短路,只有R0接在电路中,电路中的电阻变小,总功率变大,因而开关S闭合时是加热状态。由P=eq\f(U2,R)得R0=eq\f(2202,550)Ω=88Ω,A正确。
考点三非纯电阻电路的分析与计算
6.(2021·如皋市高一下教学质量调研)一台电动机正常工作时,两端的电压为U,通过的电流为I.已知电动机线圈的电阻为R,则电动机()
A.消耗的功率为I2R B.消耗的功率为eq\f(U2,R)
C.发热的功率为I2R D.输出的功率为UI
【答案】C
【解析】电动机消耗的
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中级注册安全工程师、计算机二级持证人
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