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2019-2020年高中物理 每日一題之快樂(lè)暑假 第14天 焦耳定律（含解析）新人教版選修1 考綱要求：Ⅰ 難易程度：★★☆☆☆ 理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，電熱絲給空氣加熱，得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。設(shè)電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈電阻為R1，它與電熱絲電阻R2串聯(lián)后接到電源上，吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U，電流為I，消耗的功率為P，則有 A．P=UI　　　　　　　　 B．P=I2(R1+R2) C．P>UI D．P>I2(R1+R2) 【參考答案】AD 【知識(shí)補(bǔ)給】 焦耳定律 一、電功和電功率 1．電功 （1）實(shí)質(zhì)： 導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的靜電力做功，把電能轉(zhuǎn)化為 其他形式的能。 （2）表達(dá)式W=IUt。 2．電功率 （1）物理意義：表示電流做功快慢的物理量。 （2）定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功。 （3）公式及單位：P==IU，其單位為瓦特，符號(hào)為W。 二、焦耳定律 1．焦耳定律 電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比，這一規(guī)律叫做焦耳定律。公式表示為Q=I2Rt。 2．熱功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量通常稱(chēng)為熱功率，計(jì)算公式為P=I2R。 3．純電阻電路：電流通過(guò)純電阻電路做功時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 4．非純電阻電路：像含有電動(dòng)機(jī)或電解槽等非純電阻用電器的電路被稱(chēng)為非純電阻電路，在非純電阻電路中，電流做的功除了將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能等其他形式的能量。 下列說(shuō)法正確的是 A．家庭生活中，常說(shuō)的“1度”電，指的是電功率的單位 B．功率為1千瓦的空調(diào)正常工作一個(gè)小時(shí)所消耗的電能是1度 C．1度等于1 000焦耳 D．1度等于3.6106瓦 通過(guò)電阻R的電流為I時(shí)，在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，若電阻為2R，電流為，則在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 A．4Q B．2Q C．Q D． 一個(gè)電阻接在某電路中，消耗的功率為110 W，通過(guò)3 C的電荷量時(shí)，有330 J的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則 A．電阻所加電壓為330 V B．通過(guò)電阻的電流為1 A C．電阻通電時(shí)間為3 s D．這個(gè)電阻的阻值為110 Ω 如圖所示，電阻R1=20 Ω，電動(dòng)機(jī)的繞組的電阻R2=10 Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)是0.5 A，當(dāng)開(kāi)關(guān)合上后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率應(yīng)是 A．I=1.5 A B．I<1.5 A C．P=15 W D．P<15 W 如圖所示，有一內(nèi)電阻為4.4 Ω的電解槽和一盞標(biāo)有“110 V　60 W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220 V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則 A．電解槽消耗的電功率為120 W B．電解槽的發(fā)熱功率為60 W C．電解槽消耗的電功率為60 W D．電路消耗的總功率為60 W 把六個(gè)相同的小燈泡接成如圖甲、乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器使燈泡正常發(fā)光，甲、乙兩電路所消耗的功率分別用P甲和P乙表示，則下列結(jié)論中正確的是 甲 乙 A．P甲=P乙 B．P甲=3P乙 C．P乙=3P甲 D．P乙>3P甲 如圖所示的電路中，電源電壓為60 V，內(nèi)阻不計(jì)，電阻R=2 Ω，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻R0=1.6 Ω，電壓表的示數(shù)為50 V，電動(dòng)機(jī)正常工作，求電動(dòng)機(jī)的輸出功率。 如圖是家用電飯煲的電路原理圖。將電飯煲接到穩(wěn)壓電源上，當(dāng)開(kāi)關(guān)接通“加熱”擋時(shí)，電熱絲以額定功率給食物加熱，當(dāng)食物蒸熟后，開(kāi)關(guān)接通“保溫”擋，給食物保溫，這時(shí)電熱絲的功率為其額定功率的，電流為1.4 A，已知分壓電阻的阻值R=100 Ω。求： （1）保溫時(shí)，電阻R兩端的電壓； （2）穩(wěn)壓電源輸出的電壓； （3）電熱絲的額定功率。 【參考答案】 BCD 由W=qU知電阻所加電壓U==110 V，A錯(cuò)誤；由P=IU得I==1 A，B正確；由W=Pt得通電時(shí)間t=3 s，C正確；由R=，得R=110 Ω，D正確。 BD 當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，由歐姆定律得U=I1R1=0.5 A20 Ω=10 V，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，通過(guò)R1的電流仍為0.5 A，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流，故電流表的電流I<1.5 A，電路中的電功率P=UI<15 W，選項(xiàng)BD正確。 C 燈泡能正常發(fā)光，說(shuō)明電解槽和燈泡均分得110 V電壓，且干路電流I=I燈= A，則電解槽消耗的電功率P=P燈=60 W，A錯(cuò)誤，C正確；電解槽的發(fā)熱功率P熱=I2R內(nèi)≈1.3 W，B錯(cuò)誤；整個(gè)電路消耗的總功率P總=220 W=120 W，D錯(cuò)誤。學(xué)* B 設(shè)每個(gè)燈泡正常工作時(shí)的電流為I，則題圖甲中電路的總電流為3I，P甲=123I=36I，題圖乙中電路的總電流為I，P乙=12I=12I，故有P甲=3P乙，B正確。 210 W 電壓表的示數(shù)為電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，電源電壓已知，可得UR=U源–U機(jī)=60 V–50 V=10 V 由歐姆定律得I==5 A 對(duì)電動(dòng)機(jī)由能量關(guān)系有P電=P熱+P出 所以P出=P電–P熱=UI–I2R0=(505–521.6) W=210 W （1）140 V?。?）210 V?。?）882 W （1）電阻R兩端的電壓UR=IR=1.4100 V=140 V （2）設(shè)電熱絲的電阻為r，電源輸出電壓為U，則 ，解得r=50 Ω 所以穩(wěn)壓電源輸出的電壓U=I(R+r)=1.4(100+50) V=210 V （3）電熱絲的額定功率P= =882 W