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双基限时练(十四) 焦耳定律
1．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( )
A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q＝I2Rt
D．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝IUt
解析 在纯电阻电路中电功和电热是相同的，故选项A说法正确；在非纯电阻电路中计算电功只能用W＝UIt，故选项B说法错误．
答案 B
2．对于纯电阻用电器，下列说法中正确的是( )
A．假如额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较大
B．假如额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较小
C．假如额定电压相同，额定功率较大的用电器电阻较大
D．假如额定电压相同，额定功率较大的用电器电阻较小
解析 由P＝I2R可知，假如额定功率相同，则额定电流较大的用电器电阻较小．由公式P＝可知，假如额定电压相同，则额定功率较大的用电器电阻较小．
答案 BD
3．一盏电灯直接接在电压恒定的电源上，其功率为100 W，若将这盏电灯接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率为9 W，那么此时电灯实际消耗的功率将( )
A．大于91 W B．小于91 W
C．等于91 W D．条件不足，无法确定
解析 电源电压不变，当电阻增大时，由P＝可知，功率减小，所以将灯接在很长的导线上总功率小于100 W，导线损失9 W，则电灯的功率将小于91 W，故B选项正确．
答案 B
4．两个电阻分别标有“1 A,4 W”和“2 A,1 W”字样，则它们的电阻之比是( )
A．2：1 B．16：1
C．4：1 D．1：16
解析 由公式P＝I2R，得
R＝
所以R1＝ Ω＝4 Ω，R2＝ Ω＝ Ω
所以＝16：1
答案 B
5．如图所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大，则电阻之比R1：R2：R3是( )
A．1：1：1 B．4：1：1
C．1：4：4 D．1：2：2
解析 由题意P1＝P2＝P3，可知R2＝R3，由串联电路的功率安排规律P1＝I2R1，得P23＝2P1＝I2R23，得R1＝，R23＝＝，即R1＝＝，故C选项正确．
答案 C
6．A、B两电阻串联后接入电源，转变电源的电压，测得电阻A、B的伏安特性曲线如图，则电阻RA、RB和功率PA、PB的关系是( )
A．RA>RB B．RA<RB
C．PA>PB D．PA<PB
解析 由伏安特性曲线可知两电阻RA<RB；由于A、B两电阻串联，通过A、B的电流相等，依据P＝I2R可知PA<PB，故选B、D项．
答案 BD
7．一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等．停电时，用欧姆表测得A、B间的电阻为R；供电后，各家用电器同时使用，测得A、B间的电压为U，进线电流为I，如图所示，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )
A．P＝I2R B．P＝
C．P＝IU D．P＝
解析 此电路中所用电器不肯定是纯电阻，故总功率只能用P＝UI计算，选项C正确．
答案 C
8．电饭锅工作时有两种状态，一种是锅内水烧开前的加热状态，另一种是锅内水烧开后的保温状态，如图所示是电饭锅电路原理示意图，S是用感温材料制造的开关，下列说法正确的是( )
A．其中R2是供加热用的电阻丝
B．当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态
C．要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，应为2：1
D．要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，应为(－1)1
解析 由电路图可知，当S闭合时，只有R2中有电流，当S断开时，R1、R2串联，所以断开时电路的电功率较小，而闭合时电路的功率较大，故R2是供加热用的电阻丝，A、B选项正确；要使保温功率为加热功率的一半，由P＝I2R2可知，电流应为I，则＝I，＝I，得R1：R2＝(－1)：1.故D选项正确．
答案 ABD
9．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内( )
A．电炉放热与电动机放热相等
B．电炉两端电压小于电动机两端电压
C．电炉两端电压等于电动机两端电压
D．电动机消耗的功率大于电炉的功率
解析 由焦耳定律可知W＝I2Rt，所以电炉放热和电动机放热相等，A选项正确；电炉消耗的电功率小于电动机消耗的电功率，即U1I1<U2I2，故B、D选项正确，C选项错误．
答案 ABD
10．一根电阻丝，通过2 C电荷量所消耗的电能是8 J，若在相同的时间内通过4 C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是( )
A．4 V,16 J B．8 V,16 J
C．4 V,32 J D．8 V,32 J
解析 由W＝I2Rt＝8 J，得
相同时间内通过的电荷量为4 C时，电流I′＝2I
所以W′＝I′2Rt＝4I2Rt＝32 J
加在电阻丝上的电压U＝＝ V＝8 V
答案 D
11．某个家庭有“220 V,40 W”的电烙铁一把，“220 V，100 W”的白炽电灯一只，“220 V,25 W”的白炽灯两只，“220 V,300 W”的电熨斗一只，若当地的电源电压为210 V，每个用电器平均每天使用2 h，每度电的价格是0.5元，则该家庭一个月(按30天计算)该交纳多少电费？
解析 该家庭全部用电器的额定功率之和P0＝40 W＋100 W＋25×2 W＋300 W＝490 W
由于实际电压比额定电压略低一些，所以把各用电器的电阻值看成是不变的．
由P＝得，实际功率P′＝2P0＝2×490 W≈446W，一个月(30天)实际消耗的电能W＝P′t＝0.446×30×2 kW·h＝26.76 kW·h.所以一个月需交纳电费26.76×0.5＝13.38(元)．
答案 13.38元
12．一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V的电源，消耗的功率是66 W，求：
(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流；
(2)假如接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率．
解析 (1)电风扇正常工作时，有
P＝UI，I＝＝ A＝0.3 A
(2)电风扇被卡住以后，相当于纯电阻，此时
I′＝＝ A＝11 A
P′＝I′2R＝112×20 W＝2 420 W
P热＝P′＝2 420 W
答案 (1)0.3 A
(2)2 420 W 2 420 W
13．某始终流电动机提升重物的装置如图，重物质量m＝50 kg，电源电压U＝110 V，不计电源的内阻及各处摩擦，当电动机以v＝0.90 m/s的恒定速度向上提升重物时，电阻中的电流I＝5 A，由此可知电动机线圈的电阻R为多少？
解析 电动机消耗的电能一部分用于提升重物的机械能，一部分消耗在电动机线圈电阻发热上
P电＝P机＋P热，其中P电＝UI
P机＝mgv，P热＝I2R
则UI＝mgv＋I2R
R＝＝4.4 Ω
答案 4.4 Ω
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