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2019-2020年高中物理 每日一題之快樂暑假 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)機中有電動機和電熱絲，電動機帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。設(shè)電動機線圈電阻為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 【知識補給】 焦耳定律 一、電功和電功率 1．電功 （1）實質(zhì)： 導(dǎo)體中的恒定電場對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：單位時間內(nèi)電流所做的功。 （3）公式及單位：P==IU，其單位為瓦特，符號為W。 二、焦耳定律 1．焦耳定律 電流通過導(dǎo)體時產(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：單位時間內(nèi)的發(fā)熱量通常稱為熱功率，計算公式為P=I2R。 3．純電阻電路：電流通過純電阻電路做功時，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 4．非純電阻電路：像含有電動機或電解槽等非純電阻用電器的電路被稱為非純電阻電路，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)化為機械能或化學(xué)能等其他形式的能量。 下列說法正確的是 A．家庭生活中，常說的“1度”電，指的是電功率的單位 B．功率為1千瓦的空調(diào)正常工作一個小時所消耗的電能是1度 C．1度等于1 000焦耳 D．1度等于3.6106瓦 通過電阻R的電流為I時，在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，若電阻為2R，電流為，則在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 A．4Q B．2Q C．Q D． 一個電阻接在某電路中，消耗的功率為110 W，通過3 C的電荷量時，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．通過電阻的電流為1 A C．電阻通電時間為3 s D．這個電阻的阻值為110 Ω 如圖所示，電阻R1=20 Ω，電動機的繞組的電阻R2=10 Ω。當(dāng)開關(guān)斷開時，電流表的示數(shù)是0.5 A，當(dāng)開關(guān)合上后，電動機轉(zhuǎn)動起來，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，電阻R=2 Ω，電動機的內(nèi)阻R0=1.6 Ω，電壓表的示數(shù)為50 V，電動機正常工作，求電動機的輸出功率。 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)開關(guān)接通“加熱”擋時，電熱絲以額定功率給食物加熱，當(dāng)食物蒸熟后，開關(guān)接通“保溫”擋，給食物保溫，這時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，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錯誤；由P=IU得I==1 A，B正確；由W=Pt得通電時間t=3 s，C正確；由R=，得R=110 Ω，D正確。 BD 當(dāng)開關(guān)斷開時，由歐姆定律得U=I1R1=0.5 A20 Ω=10 V，當(dāng)開關(guān)閉合時，通過R1的電流仍為0.5 A，通過電動機的電流，故電流表的電流I<1.5 A，電路中的電功率P=UI<15 W，選項BD正確。 C 燈泡能正常發(fā)光，說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錯誤，C正確；電解槽的發(fā)熱功率P熱=I2R內(nèi)≈1.3 W，B錯誤；整個電路消耗的總功率P總=220 W=120 W，D錯誤。學(xué)* B 設(shè)每個燈泡正常工作時的電流為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)為電動機兩端的電壓，電源電壓已知，可得UR=U源–U機=60 V–50 V=10 V 由歐姆定律得I==5 A 對電動機由能量關(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