【文档说明】【精准解析】2021学年物理人教版选修3-1课时分层作业14　焦耳定律.docx，共(6)页，310.872 KB，由envi的店铺上传

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课时分层作业(十四)(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．(多选)不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V40W”的灯泡，下列说法正确的是()A．接在110V的电路中时的功率为20WB．接在110V的电

路中时的功率为10WC．接在440V的电路中时的功率为160WD．接在220V的电路中时的功率为40WBD[由P额＝U2额R得，灯泡的电阻R＝220240Ω＝1210Ω，当电压为110V时，P＝U2R＝11021210

W＝10W；电压为440V时，超过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏。]2．如果家里的微波炉(1000W)、电视机(100W)和洗衣机(400W)平均每天都工作2h，一个月(30天计)的用电量是()A．10kW·hB．20kW·hC．45k

W·hD．90kW·hD[P＝1000W＋100W＋400W＝1500W＝1.5kW，故W＝Pt＝1.5kW×2h×30＝90kW·h。]3．如图所示为一电烙铁，电烙铁通电一段时间后，会变得很烫，而连接电烙铁的导线却不怎么热，其主要原因是()A．导线

有绝缘皮，隔热效果好B．导线较长，散热比电烙铁快C．导线的电阻远小于电烙铁的电阻D．通过导线的电流小于通过电烙铁的电流C[由热功率P＝I2R可知，电烙铁和导线串联，电流相等，导线的电阻远小于电烙铁的电阻，故电烙铁很烫而导线不怎么热，选项C正确。]4．如图所示，A、B两点

间电压为18V，R1＝0.2Ω，电动机M线圈的电阻也是0.2Ω，电路中的电流是25A，则此电路中电能转化为机械能的效率是()A.72%B．28%C．55.6%D．44.4%D[电路中总的电功率P＝UI＝450W，电路中的热功率P

热＝I2(R1＋r)＝250W，则电路中电能转化为机械能的效率为η＝P－P热P×100%≈44.4%，D正确。]5．两盏额定功率相同的灯泡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，灯泡的电流强度IA>IBB．两灯电阻RA<RBC．将两灯串联后接入电

路中发光时，则灯泡的功率PA<PBD．将两灯并联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PA′<PB′D[由P＝U2R可知RA>RB，由P＝UI可知额定电流IA<IB。两灯串联后，由串联电路的功率分配关系可知P∝R，所以PA>PB；两灯并联后，由并联电路的功率分配

关系可知P∝1R，所以PA′<PB′。]6．下面是某电热水壶的铭牌，由此可知该电热水壶正常加热1min产生的热量为()电热水壶型号SP—356A额定电压220V额定功率1800W额定频率50Hz额定容量1.5LA.1.80×103JB．

1.10×104JC．1.32×104JD．1.08×105JD[由铭牌可知，电热水壶的功率为1800W，所以正常加热1分钟产生的热量为Q＝Pt＝1800×60J＝1.08×105J。]二、非选择题(14分)7．一台线圈电阻为2Ω的电动机接在110V的电路中工作时，通过电动机的电流为10A，求这台

电动机消耗的电功率、发热功率、转化成的机械功率和电动机的效率。[解析]电动机消耗的电功率即电路输入给电动机的功率P′＝IU＝10×110W＝1100W发热功率P热＝I2R＝102×2W＝200W转化成的机械功率P＝P′－P热＝1100W－200W＝900W机械效率η＝PP

1×100%＝9001100×100%≈82%。[答案]1100W200W900W82%一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1．如图所示电路中，各灯泡额定电压和额定功率分别是：A灯“10V10W”，B灯“60V60W”，C灯“20V20W”，

D灯“20V20W”。在a、b两端加上电压后，四个灯泡都能发光。比较各灯泡消耗功率大小，以下说法正确的是()A．PB>PD>PA>PCB．PB>PA>PD＝PCC．PB>PD>PC>PAD．PA>PC>PD>PBB[由

R＝U2P可知，灯的电阻RA＝10Ω，RB＝60Ω，RC＝RD＝20Ω，C、D并联部分的电阻为R并＝10Ω，电路中RB>RA＝R并，由串联电路的功率关系知PB>PA＝P并，而PC＝PD＝P并2，故PB>PA>PD＝PC，B正

确。]2．(多选)一只电炉的炉丝和一台电动机的线圈电阻相同，都为R，若把二者串联在电路中，电炉和电动机都正常工作，则()A．电炉和电动机的热功率相等B．电动机的功率大于电炉功率C．电炉和电动机两端电压相等

D．电炉两端电压小于电动机两端电压ABD[根据P＝I2r，知电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则电炉和电动机的热功率相等，故A正确；电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内

，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，则电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率，故B正确；设电流为I，电阻为r，则电炉两端电压U炉＝Ir，电动机两端电压U机＞Ir，所以U机>U炉，即电动机两端电压大于电炉两端电压，故C错误，D正确。]3．如图所示为甲、乙两灯泡的I-U图象，根据图象，计算甲、

乙两灯泡并联在电压为220V的电路中时实际发光的功率分别约为()A．15W、30WB．30W、40WC．40W、60WD．60W、100WC[由图象可知，当U＝220V时，通过甲、乙两灯的电流分别为I甲＝0.18A、I乙＝0

.27A，则P甲＝UI甲≈40W，P乙＝UI乙≈60W，C正确。]4．如图所示为一个小型电热水器。浸入水中的加热元件的电阻RL＝1.0Ω，在外部并联的电阻RS＝2.0Ω，电源为恒流源，在正常工作时，电源始终给电路提供I＝3.0A的恒定电流。则下列说法正确的是()A．RL两端的电压为3

VB．流过RL的电流为1AC．RS上消耗的电功率为2.0WD．如果减小RS的电阻，则RL的电功率增大C[RL、RS的并联电阻值为：R并＝RLRSRL＋RS＝1×21＋2Ω＝23Ω，RL两端的电压为：U＝R并

I＝23×3V＝2V，故A错误；流过RL的电流为：IL＝URL＝21A＝2A，故B错误；RS上消耗的电功率为：PS＝U2RS＝222W＝2.0W，故C正确；流过RL的电流为：IL＝RSRL＋RSI＝11＋RLRSI，如果减

小RS的电阻，则IL减小，RL的电功率减小，故D错误。]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(12分)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移动，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度和不载人时的移动速度相同，则这台自动扶梯可同时承载的最多人数为多少？(设每个人的平均质量为60kg，g取10m/s2)[解析]设可同时乘载的最多人数为n，此时电动机处于最大输出功率状态。

该状态下，扶梯自身移动所需功率为P1＝IU＝5×380W＝1900W＝1.9kW，n个人以恒定速度v＝0.4m/s向上移动所需功率为P2＝P出－P1＝(4.9－1.9)kW＝3.0kW，所以n＝P2mgvsinθ＝3.0×10360×10×0.4×12＝25(人)。[答案]25

人6．(14分)一台小型电动机在3V的电压下工作，用此电动机提升所受重力为4N的物体时，通过它的电流是0.2A。在30s内可使该物体被匀速提升3m。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30s内，电动机线圈所产

生的热量；(3)线圈的电阻。[解析](1)电动机的输入功率P入＝UI＝3×0.2W＝0.6W。(2)电动机提升重物的机械功率P机＝Fv＝4×330W＝0.4W根据P入＝P机＋P热，电动机的热功率P热＝P入－P机＝(0.6－0.4)W＝0.2W所产生的热量Q＝P热t＝0.2×30J

＝6J。(3)根据焦耳定律Q＝I2Rt，可得线圈的电阻R＝QI2t＝60.22×30Ω＝5Ω。[答案](1)0.6W(2)6J(3)5Ω